Понятие биоценоза в биологии: компоненты, примеры

Что такое биоценоз

Термин происходит от двух греческих корней со значениями «жизнь» и «общий».

В процессе развития истории разным организмам приходилось долгое время тесно сосуществовать на одной территории на суше или в воде. Так сложились определенные сообщества организмов — биоценозы. Это может быть объединение разных биотипов: люди, животные, растения, грибы и микроорганизмы. Их сосуществование систематизировано и саморегулируемо. Между всеми элементами (продуцентами, консументами и редуцентами) системы существует тесная взаимосвязь.

Можно сравнить такое сообщество с деятельностью компании: слаженная работа определенного состава персонала и техники, у каждой составляющей своя незаменимая роль.

Автор термина — Карл Мёбиус. Он ввел понятие и дал его описание в своей научной книге в 1877 году.

Структура, виды

Каждый биоценоз внутренне структурирован по определенным факторам.

Организмы — составляющие одного биоценоза существуют согласно собственным временным и пространственным рамкам.

Все эти грани учитываются в пространственной структуре.

Разные биоценозы имеют разный качественный и количественный состав. Есть доминантные, преобладающие, в одном биоценозе виды. Есть биоценозы с большим многообразием видов относительно других. Эти особенности отражены в видовой структуре.

На состав биоценозов влияет и деятельность человека. Экологическая структура помогает делать прогнозы и вовремя принимать меры, чтобы не разрушать и не терять попавшие под угрозу исчезновения сообщества.

Пространственная

Самая яркая характеристика — вертикальная ярусность, свойственная и растениям, и животным.

У растений она может быть подземной и надземной.

Надземная определяется в зависимости от высоты, на которую подняты от земли части растений, участвующие в процессе фотосинтеза. Различают представителей древесного, кустарникового, кустарничково-травяного, мохово-лишайникового ярусов.

Подземная ярусность обуславливается распределением корней: насколько глубоко они проникают в почву той активной частью, которой поглощают воду и питательные вещества.

У животных проявление заключается в том, что разные их виды живут в разных ярусах.

Горизонтальную ярусность еще называют мозаичностью. Это участки, имеющие различия в строении растительного покрова.

Экологическая

Разные виды по-разному адаптируются в той экологической среде, в которой располагается их сообщество. В соответствии с этим они располагаются в разных экологических нишах одного биоценоза.

Трофическая

Структура пищевого взаимодействия является ведущей в определении роли каждого вида в отдельно взятом сообществе. Питание автотрофов — созданные ими же самими органические вещества. Гетеротрофы питаются готовыми растительными или животными органическими соединениями. Образуются трофические цепи, главная составляющая которых — круговорот биологических веществ. 

Этот вид структуры образуют три группы участников.

1. Продуценты производят органические вещества из неорганических, то есть это весь спектр автотрофов: зеленые растения (фотосинтез), некоторые бактерии-хемотрофы (им для синтезирования органических веществ из неорганических не нужен свет). Такие организмы, как, к примеру, сине-зеленые водоросли, включены в пищевую цепь под номером один — занимают первую ступень. 

2. Консументами называют представителей гетеротрофов. Они не разлагают органические вещества из неорганических, но поглощают произведенные автотрофами. Это могут быть животные, некоторые виды макроорганизмов, насекомоядных растений-хищников и растений-паразитов.

Существует их классификация на консументы первого (первичные), второго и других порядков.

К консументам первого порядка относятся травоядные животные, растения-паразиты. Их пища — продуценты биомассы.

Ко второму порядку причисляют хищных гетеротрофов, которые употребляют в пищу консументы, идущие первым порядком.

3. Редуцентами считаются тоже гетеротрофы, но только те, которые полностью справляются с трансформацией органических веществ (белков, углеводов, липидов и других) в неорганические (углекислый газ, мочевину, сероводород, аммиак). Это грибы, бактерии гниения. Они — последнее звено круговорота веществ в природе, создающие необходимые вещества для того, чтобы снова могли начать действовать продуценты.

Виды биоценозов

Первая классификация — по степени вмешательства человека.

1. Естественные. Созданы без участия людей: пустыни, горы, степи и другие. Баланс они поддерживают сами. 
2. Искусственные. Человек создал сады, огороды, водохранилища, теплицы, чтобы удовлетворить свои личные или общественные нужды. Их существование зависит от поддержки людей: полива, прополки, чистки.

Вторая классификация — по занимаемым масштабам.

1. Огромные масштабы занимают макробиоценозы: океаны, моря, тропические леса.
2. Масштабы поменьше — мезобиоценозы: озера, луга, лесные массивы.
3. Наименьшие масштабы у микробиоценоза: пень, цветок, лужа.

Состав биоценоза

1. Неорганические вещества: вода, химические составляющие воздуха, минеральные соли.
2. Климатические составляющие: температура воздуха, процент влажности, объем солнечного света.
3. Органические соединения: белки, жиры, углеводы.
4. Живые организмы.

Свойства биоценоза

Зооценоз (совокупность популяций животных)

В каждом сообществе состав животного мира индивидуален. Они находятся во взаимодействии как между собой, так и по отношению к окружающей их среде. Главная экологическая роль — сохранять состав растительного разнообразия в сообществе (стабилизировать его фитоценоз).

Фитоценоз (растительное сообщество)

Самая важная составляющая. Здесь производятся органические вещества для всего сообщества. От растительного состава сообщества зависит, какие виды животных будут преобладать и населять различные биотипы.

Микоценоз (сообщество различных видов грибов)

Самостоятельное сообщество грибов. Является одной из важнейших составляющих гетеротрофного компонента.

Микробоценоз (совокупность популяций микроорганизмов)

Распределение микроорганизмов в сообществах.

Видовое разнообразие

Большее количество видов в одном биоценозе будет там, где более благоприятны условия окружающей среды.

Также количество видов в сообществе зависит от его возраста: в более молодом их будет меньше, в зрелом могут быть тысячи.

Существует понятие доминантных видов, преобладающих в данном биоценозе. Это может быть и растение, и животное.

Примеры растений и других организмов

1. Состав биоценоза лиственного леса.

• Растительные организмы. Им свойственна ярусность. Верхний, древесный, «этаж» составляют дубы, липы. Им нужно больше всего света для осуществления процессов фотосинтеза. Во втором ярусе более низкорослые клены, яблони, груши. В третьем располагаются кустарники: лещина, калина, бересклет. Четвертый ярус — травы. Их состав меняется в течение сезона: ранней весной появляются светолюбивые эфемеры — медуницы, хохлатки, ветреницы. Летом, когда листва на деревья густая и плотная, их сменяют теневыносливые растения. Такая же «этажность» свойственна и корням всех этих растений.
• Животные организмы. В наземных ярусах — позвоночные — амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие грызуны (полевка, мышь), зайцеобразные, копытные (олень, лось), хищники (лисы, волки). В травах и кустарниках — пауки. В кронах — гусеницы (шелкопряд, пяденица, листовертка) и взрослые жуки (листоеды, хрущи). В почве много бактерий, водорослей, простейших, червей (круглые и кольчатые), насекомых и их личинок. В верхних слоях почвы — кроты.

2. Состав биоценоза луга (общая характеристика).

• Растительные организмы. Доминируют многолетние злаковые травы (костер безостый, луговая тимофеевка, пырей), также растут бобовые и осоки, разнотравье. Есть ярусность: 1) всходы (кроме злаковых, еще клевер и другие); 2) злаковые и другие крупные травы.
• Животные организмы. В верхнем ярусе — насекомые (бабочки, жуки, пчелы, кузнечики и многие другие), мелкие птицы (перепел, чибис, бекас, трясогузка), млекопитающие (доминируют мышевидные грызуны, насекомоядные — полевки, мыши), мелкие хищники (лисица, ласка, хорек). В почве кроты, насекомые, их личинки, бактерии, черви. В наземном встречаются ужи, лягушки, ящерицы.