^{Экология сообществ}

Занятие № 1

Биоценоз	Экосистема	Биогеоценоз
ор­га­ни­зованная группа популяций растений, жи­вот­ных и микроорганизмов, живущих совместно в од­них и тех же условиях среды и образующих между со­бой определенные связи	совокупность совместно оби­таю­щих организмов и условий их существования, на­хо­дящихся в постоянном взаимодействии друг с дру­гом	совокупность на из­вест­ной протяженности земной поверхности од­но­род­ных природных явлений (атмосферы, горной по­роды, растительности, животного мира, мира мик­роорганизмов), которые имеют определенную спе­цифику взаимодействия слагающих их ком­по­нен­тов и определенны тип обмена веществом и энер­гией между собой и с другими объектами при­роды, представляющие собой внутреннее един­ство и находящиеся в постоянном движении и раз­витии
на­­личие постоянной взаимозависимости друг от друга; в результате, изменения, касаю­щие­ся одного вида, как правило, непременно ска­зы­ва­ют­ся на других	постоянный круговорот веществ, который про­­исходит в процессе взаимодействия организмов с окружающей средой и между собой; границы экосистемы определяются той фи­зи­чес­кой областью, где происходит полный кру­го­во­рот веществ

Состав биогеоценоза.

1. Биотоп или экотоп (топос - место) - прос­тран­­ство с более или менее однородными ус­ло­виями, заселенное определенными со­об­щест­вом. Или совокупность на опре­де­лен­ной территории абиотических факторов

1.1. Климатоп (атмосфера) - совокупность климатических факторов

1.2. Эдафотоп - почвенно-грунтовые факторы

1.3. Орография - рельеф

1.4. Вода

2. Биоценоз - совокупность живых организмов

2.1. Фитоценоз - растительность;

2.2. Зооценоз - животный мир;

2.3. Миробиоценоз - микроорганизмы.

Структура биогеоценоза

1. Климат

2. Почва

3. Грунт и орография (рельеф) определяют микроклимат, определяя

4. Растения

5. Животные

6. Микроорганизмы

Компонент экосистемы	Состав	Источник энергии	Применение в круговороте веществ
Автотрофный («самостоятельно питающийся»)	зелёные растения	энергия Солнца усваивают газ и воду	служат пищей для гетеротрофов	Продуценты, создаваемое ими органическое вещество это первичная продукция
Гетеротрофный («питающийся другими»)	животные, паразитические и насекомоядные растения, грибы, микроорганизмы	энергия связей между атомами крупных органических молекул (готовое органическое вещество)		Консументы - организмы, потребляющие готовое органическое вещество (все животные, паразитические и насекомоядные растения). Редуценты - гетеротрофные организмы (грибы и микроорганизмы), которые питаются мертвым органическим веществом и в ходе жизнедеятельности разлагают его до неорганических.

Благодаря консументам и редуцентам важнейшие биогенные элементы, содержащиеся в погибших организмах, возвращаются в биологический круговорот и многократно используются в обмен веществ живых организмов.

Благодаря совместному действию этих трех групп организмов поддерживается относительно замкнутый вещественный круговорот в экосистемах и биогеоценозах. В плоскости проблемы «Человек и биосфера» функциональное подразделение всех живых организмов подчеркивает тот факт, что в природе абсолютно все организмы можно рассматривать как звенья непрерывного биогеохимического или экологического конвейера, передающие друг другу атомы элементов, слагающих организмы. Это указывает на то, что нет «лишних» или «бесполезных» видов и организмов.

Занятие № 2

Наземные биоценозы

1. Биомы (формации, комплексы) - однородное сообщество, занимающее обширное пространство и зависящее главным образом от макроклимата и состава почв.

Выделяют следующие биомы: влажные тро­пи­чес­кие леса, степи (прерии, саванны), пустыни, лис­топадные леса, тайга, тундра, холодные пус­ты­ни. Каждому биому соответствует определенный климат, набор растений и животных.

2. Ассоциации - локальные биоценозы, входящие в состав биомов. Например, буковый лес в пределах биома листопадных лесов умеренной зоны, кедровник в тайге, лесозащитная полоса.

3. Парцеллы - небольшие биоценозы, привязанные к локальным участкам суши. Например, зарастание муравейников, вырубок, гарей.

4. Консорции - небольшие, но постоянные биоценозы, образующиеся вокруг одного организма - эдафикатора. Виды, зависящие от эдафикатора называются консорты. Консорты могут быть 1, 2 и более высоких порядков.

Пример - консорции вокруг одиноко стоящего дерева.

5. Синузии - небольшие и часто временные биоценозы. Образующиеся, например, на трупах животных или биоценозы паразитофауны на одном организме.

В общем случае для всех крупных биоценозов характерна расчлененность в горизонтальной плоскости, которая называется мозаичность.

Мозаичность есть результат локальной неоднородности почвенного покрова.

Мозаичность оказывается очень важным фактором не только для распространения организмов, но и для их обилия. Так, в Калининградской области изменение повышение мозаичности ландшафтов - чередование частных огородов и небольших полей вместо обширных полей существовавших ранее, привело к резкому увеличению численности серой куропатки - появились новые места для размножения и кормежки.

Морские биоценозы. В водной среде пространственная структура биоценозов выделяется не столько по территориальному признаку, а больше по способу функционирования.

1. Океаническая область

2. Неретическая (область континентального шель­фа)

3. Эстуарии

4. Приливо-отливная зона

5. Коралловые рифы

6. Зоны апвеллинга (временные)

Пресноводные биоценозы

1. Лентические (стоячие воды)

2. Лотические (текучие воды)

3.  Болота и заболоченные леса.

Занятие № 3

Горизонтальная структура биоценозов. Обусловлена неравномерностью распределения климата, почвенно-грунтовых факторов, и как следствие, связанных с ними растений, а затем животных и микроорганизмов.

Выделяют три типа сред, имеющих особенности пространственной структуры биоценозов: наземные, морские, пресноводные.

Живые организмы распределены в пространстве неравномерно. Обычно они составляют группировки, что является приспособительным фактором в их жизни. Расчлененность в горизонтальном направлении - мозаичность - свойственна практически всем биоценозам. Примеров такого распределения можно привести множество. Огромными косяками передвигаются с места на место многие виды рыб. В большие стаи собираются водоплавающие и воробьиные птицы, готовящиеся к дальним перелетам. Североамериканские олени карибу в условиях тундры образуют огромные стада. В южноамериканских тропиках группы муравьев, вооруженные могучими челюстями и жалами, выстраиваются фронтом 20-метровой ширины и идут в атаку, истребляя всех, кто замешкался и не в силах спастись бегством.

Такие же примеры можно привести и для растений: пятнистое размещение особей клевера на лугу, пятна мхов и лишайников, скопление кустарничков брусники в сосновом лесу, обширные пятна кислицы в еловом лесу, земляничные поляны на светлых опушках.

Наличие мозаичности имеет важное значение для жизни сообщества. Мозаичность позволяет более полно использовать различные типы микроместообитаний. Особям, образующим группировки, свойственна высокая выживаемость, они наиболее эффективно используют пищевые ресурсы. Это ведет к увеличению численности и разнообразию видов в биоценозе, способствует его устойчивости и жизнеспособности.

Горизонтальная структурированность сообщества (мозаичность, неоднородность) может быть вызвана рядом нескольких факторов:

Абиогенная мозаичность (факторами неживой природы:органические вещества,неорганические вещества,климатические факторы)

Фитогенная (растительными организмами, в частности - эдификаторами-лишайники)

Эолово-фитогенная (мозаичность вызванная как абиотическими факторами так и фитогенными)

Биогенная (мозаичность вызванная в первую очередь роющими животными)

Краевой эффект. Понятие экотона и континуума

Переход от одного биоценоза к другому может быть более или менее резким. Однако во всех слу­ча­­ях переходная зона составляет от нескольких мет­ров до нескольких десятков км.

Экотон - переходная зона от одного биоценоза к другому.

Пример - заболоченное пространство между пру­дом и окружающими его наземными фор­мациями.

Краевой (опушечный) эффект - увеличение числа видов в пределах экотона.

Обуславливается присутствием здесь видов обоих сопряженных биоценозов. Пример - фауна приливно-отливной зоны.

Континуум - широкая граница между двумя отдельными сообществами. Существование ее обуславливается более плавным изменение условий при переходе от одного биоценоза к другому. Пример - широкая полоса зарослей кустарника, отделяющих лес от поля.

В континууме также действует краевой эффект, но изучение его ввиду большей протяженности оказывается более сложным. В некоторых случаях континуум может рассматриваться как отдельный биоценоз, хотя площадь континуума всегда уступает площади “родительских” сообществ.

Вертикальная структура биоценозов. Обусловлена неравномерностью распределения климата, почвенно-грунтовых факторов, но главным образом, изменением интенсивности освещения. С этим фактором связано развитие растений, а в последующем животных и микроорганизмов.

Наземные биоценозы. Ярусность - это явление вертикального расслоения биоценозов на разновысотные структурные части.

Наиболее четко ярусность выражена в растительных сообществах (фитоценозах). Благодаря ярусности различные растения, особенно органы их питания (листья, корни) располагаются на разной высоте (или глубине) и поэтому уживаются в сообществе. Кроме того, фитоценоз приобретает ярусный характер при наличии в нем растений, различающихся по высоте.

Например в лесу выделяют 6 ярусов:

1. деревья первой величины (ель, сосна, дуб, бе­ре­за, осина);

2. деревья второй величины (рябина, черемуха);

3. подлесок из кустарников (лещина, бересклет, ши­повники);

4. подлесок из невысоких кустарников (кус­тар­нич­ков) и крупных трав (богульник, голубика, ве­реск, иванай);

5. мелкие травы (водянка, клюква, кисличка);

6. мхи, лишайники.

По количеству ярусов различают простые и сложные сообщества.

Растения каждого яруса и обусловленный ими мик­роклимат создают определенную среду оби­та­ния в нем строго специфичных животных и рас­те­ний. В конечном итоге возникают группировки рас­тений и животных тесно связанных между со­бой. Следовательно, в биоценозе яруса раз­ли­ча­ют­ся не только высотой, но и составом ор­га­низ­мов, их экологией и той ролью, которую они иг­ра­ют в сообществе.

Морские биоценозы. В водной среде вертикальная структура биоценозов также как и горизонтальная по функциональному признаку.

1. Эуфотическая зона - от 0 до 50 м(иногда до 20-120 м) освещенность достаточная для фотосинтеза;

2. Олигофотическая зона- до 500 м. (200-600 м) слабое проникновение света. Фотосинтезирующие организмы не развиваются, а могут лишь существовать некоторое время;

3. Афотическая зона - начинается с глубины 500 м. - Зона полной темноты. Свет может исходить только от светящихся организмов.