Biocenosis jest czym? Struktura biocenozy: przestrzenna i gatunkowa

W naturze wszystkie żywe organizmy pozostają ze sobą w stałym związku. Jak to się nazywa? Biocenoza to ustalony zbiór mikroorganizmów, grzybów, roślin i zwierząt, który historycznie ukształtował się w stosunkowo jednorodnej przestrzeni życiowej. Wszystkie te żywe organizmy są połączone nie tylko między sobą, ale także ze środowiskiem. Biocenoza może istnieć zarówno na lądzie, jak iw wodzie.

Pochodzenie terminu

Koncepcja ta została po raz pierwszy zastosowana przez słynnego niemieckiego botanika i zoologa Karola Moebiusa w 1877 roku. Zastosował ją, aby opisać całość i wzajemne powiązania organizmów zamieszkujących określone terytorium, zwane biotopem. Biocenoza jest jednym z głównych przedmiotów badań współczesnej ekologii.

Istota związku

Biocenoza to związek powstały w wyniku cyklu biogenicznego. To on zapewnia go w określonych warunkach. Jaka jest struktura biocenozy? Ten dynamiczny i samoregulujący się system składa się z następujących powiązanych ze sobą elementów:

• Producenci (atotrofy), którzy są producentami substancji organicznych z nieorganicznych. W procesie fotosyntezy niektóre bakterie i rośliny przetwarzają energię słoneczną i syntetyzują materię organiczną, którą konsumują żywe organizmy, zwane heterotrofami (materiały konsumenckie, dekompozyty). Producenci wychwytują dwutlenek węgla z atmosfery, którą emitują inne organizmy, i produkują tlen.
• Konsument, który jest głównym konsumentem substancji organicznych. Roślinożerne jedzą pokarmy roślinne, stając się obiadem dla mięsożernych drapieżników. Ze względu na proces trawienia konsumenci wykonują podstawowe mielenie materii organicznej. Jest to początkowy etap jego rozpadu.
• Dekompozyty ostatecznie się rozkładają materia organiczna. Usuwają odpady i zwłoki producentów i konsumentów. Redukcjami są bakterie i grzyby. Rezultatem ich środków do życia są minerały, które ponownie konsumują producentów.

W ten sposób można prześledzić wszystkie powiązania w biocenozie.

Podstawowe pojęcia

Wszyscy członkowie społeczności żywych organizmów nazywani są określonymi terminami wywodzącymi się z greckich słów:

• zestaw roślin na określonym obszarze - fitocenoza;
• wszystkie gatunki zwierząt żyjących w tym samym obszarze - zoocenoza;
• wszystkie mikroorganizmy żyjące w biocenozie - mikrobiocenoza;
• wspólnota grzybów - mykocenoza.

Wskaźniki ilościowe

Najważniejsze wskaźniki ilościowe biocenoz:

• biomasa, czyli całkowita masa wszystkich żywych organizmów w określonych warunkach środowiskowych;
• bioróżnorodność, czyli całkowita liczba gatunków w biocenozie.

Biotop i biocenoza

W literaturze naukowej często używa się terminów takich jak "biotop", "biocenoza". Co one oznaczają i jak się od siebie różnią? W rzeczywistości cały zestaw żywych organizmów, które są częścią określonego systemu ekologicznego, nazywany jest zwykle wspólnotą biotyczną. Ta sama definicja ma biocenozę. Jest to zbiór populacji żywych organizmów żyjących na określonym obszarze geograficznym. Różni się on od innych wskaźnikami chemicznymi (gleba, woda) i fizycznymi (napromieniowanie słoneczne, wysokość, powierzchnia). Obszar środowiska abiotycznego zajmowanego przez biocenozę jest nazywany biotop. Tak więc obie te koncepcje są używane do opisania społeczności żywych organizmów. Innymi słowy, biotop i biocenoza są prawie takie same.

Struktura

Istnieje kilka rodzajów struktur biocenoz. Wszystkie charakteryzują go według różnych kryteriów. Należą do nich:

• Struktura przestrzenna biocenozy, która jest podzielona na 2 rodzaje: poziomy (mozaika) i pionowy (warstwowy). Charakteryzuje warunki życia organizmów żywych w określonych warunkach środowiskowych.
• Struktura gatunkowa biocenozy odpowiedzialna za pewną różnorodność biotopu. Jest to zbiór wszystkich populacji, które są jego częścią.
• Troficzna struktura biocenozy.

Mozaika i warstwowa

Przestrzenna struktura biocenozy jest określona przez lokalizację żywych organizmów różnych gatunków względem siebie w kierunku poziomym i pionowym. Warstwowanie zapewnia najbardziej kompletne wykorzystanie środowiska i równomierną dystrybucję gatunków w pionie. Dzięki temu osiąga się maksymalną wydajność. Tak więc w każdym lesie występują następujące poziomy:

• mielone (mchy, porosty);
• trawiasty;
• krzew;
• drzewny, w tym drzewa pierwszej i drugiej wielkości.

Odpowiedni układ zwierząt nakłada się na sznur. Ze względu na pionową strukturę biocenozy rośliny są w pełni wykorzystywane. strumień światła. W ten sposób drzewa, które kochają światło, rosną na wyższych piętrach, a drzewa tolerujące cień rosną na niższych poziomach. W glebie rozróżnia się także różne horyzonty, w zależności od stopnia nasycenia korzeniami.

Pod wpływem roślinności biocenoza leśna tworzy własne mikrośrodowisko. Jest w nim nie tylko wzrost temperatury, ale także zmiana gazu skład powietrza. Takie przemiany mikrośrodowiska sprzyjają formowaniu się i ustawianiu fauny, w tym owadów, zwierząt i ptaków.

Struktura przestrzenna biocenozy ma mozaikę. W tym okresie rozumiem zmienność flory i fauny w poziomie. Powierzchnia mozaiki zależy od różnorodności gatunków i ich stosunku ilościowego. Wpływają na to również warunki glebowe i krajobrazowe. Często człowiek tworzy sztuczną mozaikę, wycinając lasy, osuszając mokradła itp. Z tego powodu na tych terenach powstają nowe wspólnoty.

Mozaika związana z prawie wszystkimi fitocenozami. W ramach swoich granic wyróżnia się następujące jednostki strukturalne:

• Konsorcja, reprezentujące zbiór gatunków, zjednoczonych przez stosunki tematyczne i troficzne oraz zależne od rdzenia tej grupy (członek centralny). Najczęściej opiera się na roślinie, a jej składnikami są mikroorganizmy, owady i zwierzęta.
• Sinusie, które są grupą gatunków w fitocenozie, należące do form życia zamkniętego.
• Działka, reprezentująca część strukturalną poziomego odcinka biocenozy, która różni się od innych składników składem i właściwościami.

Przestrzenna struktura społeczności

Dobrym przykładem na zrozumienie pionowych poziomów żywych istot są owady. Wśród nich są tacy przedstawiciele:

• mieszkańcy ziemi - geobia;
• mieszkańcy powierzchniowej warstwy ziemi - herpethobia;
• żyjąc w mchach briobii;
• znajduje się w Phyllobia roślin;
• aerobia drzew i krzewów.

Strukturowanie w poziomie jest spowodowane wieloma różnymi przyczynami:

• abiogeniczne czynniki mozaikowe przyroda nieożywiona takie jak substancje organiczne i nieorganiczne, klimat;
• fitogeniczny, związany ze wzrostem organizmów roślinnych;
• eolian-fitogeniczny, reprezentujący mozaikę przez czynniki abiotyczne i fitogenne;
• składniki odżywcze związane przede wszystkim ze zwierzętami, które są w stanie wykopać ziemię.

Struktura gatunkowa biocenozy

Liczba gatunków w biotopie zależy bezpośrednio od trwałości klimatu, żywotności i produktywności biocenozy. Na przykład w lesie tropikalnym taka struktura będzie znacznie szersza niż na pustyni. Wszystkie biotopy różnią się od siebie liczbą gatunków, które je zamieszkują. Najliczniejsze biogeocenozy nazywane są dominantami. W niektórych z nich po prostu niemożliwe jest określenie dokładnej liczby żywych istot. Co do zasady naukowcy określają liczbę różnych gatunków skoncentrowanych na określonym terytorium. Wskaźnik ten charakteryzuje bogactwa gatunkowe biotopu.

Ta struktura umożliwia określenie jakościowego składu biocenozy. Porównując tereny tego samego obszaru, określają bogactwo gatunkowe biotopu. W nauce istnieje tzw. Zasada Gazy (wykluczenie konkurencyjne). Zgodnie z nim uważa się, że jeśli w jednorodnym medium występują razem 2 rodzaje podobnych żywych organizmów, to w stałych warunkach jedno z nich stopniowo wyprze drugie. Jednocześnie mają konkurencyjną relację.

Struktura gatunkowa biocenozy obejmuje 2 pojęcia: "bogactwo" i "różnorodność". Różnią się one nieco między sobą. Bogactwo gatunkowe jest więc wspólnym zbiorem gatunków żyjących we wspólnocie. Wyraża ją lista wszystkich przedstawicieli różnych grup żywych organizmów. Różnorodność gatunków jest wskaźnikiem, który charakteryzuje nie tylko skład biocenozy, ale także ilościowe relacje między jej przedstawicielami.

Naukowcy rozróżniają ubogie i bogate biotopy. Te rodzaje biocenoz różnią się liczbą przedstawicieli społeczności. Wiek biotopu odgrywa w tym ważną rolę. Młode społeczności, które rozpoczęły swoją działalność stosunkowo niedawno, zawierają niewielki zestaw gatunków. Każdego roku liczba żywych stworzeń może się zwiększyć. Najbiedniejsze są biotopy stworzone przez człowieka (ogrody, ogrody, pola).

Struktura troficzna

Interakcja różnych organizmów, które mają swoje określone miejsce w cyklu substancji biologicznych, nazywana jest troficzna struktura biocenozy. Składa się z następujących elementów:

• Producenci to organizmy produkujące materię organiczną. Należą do nich rośliny zielone, dające produkty pierwotne i różne bakterie. Prawie 99% całej żywej materii na powierzchni naszej planety pochodzi od producentów. Stanowią one pierwsze ogniwo w łańcuchu pokarmowym. Producenci są podstawą każdej piramidy ekologicznej.
• Konsumenci są organizmami heterotroficznymi, które zużywają materię organiczną. Ta grupa obejmuje różne zwierzęta i ludzi. Rośliny pasożytnicze, które nie mają chlorofilu, również zaliczają się do nich.
• Redukcje to organizmy, które niszczą materię organiczną martwych konsumentów i producentów.

Funkcje biocenoz

Populacje i biocenozy są przedmiotem wnikliwych badań. Tak więc naukowcy odkryli, że większość wodnych i prawie wszystkich ziemskich biotopów składa się z mikroorganizmów, roślin i zwierząt. Ustalili taką cechę: im większe są różnice w dwóch sąsiadujących biocenozach, tym bardziej heterogeniczne są warunki na ich granicach. Ustalono również, że liczba niektórych grup organizmów w biotopie w dużej mierze zależy od ich wielkości. Innymi słowy, im mniejsza jednostka, tym większa liczba tego gatunku. Ustalono również, że grupy żywych istot o różnych rozmiarach żyją w biotopie w różnych skalach czasu i przestrzeni. Tak więc cykl życia niektórych komórek jednokomórkowych występuje w ciągu jednej godziny, a duże zwierzę - w ciągu dziesięcioleci.

Liczba gatunków

W każdym biotopie znajduje się grupa głównych gatunków, najliczniejsza w każdej klasie wielkości. To właśnie związki między nimi decydują o normalnym funkcjonowaniu biocenozy. Gatunki dominujące pod względem wielkości i wydajności są uważane za dominujące w tej społeczności. Dominują w nim i stanowią rdzeń tego biotopu. Przykładem może być trawa trawiasta, która zajmuje maksymalną powierzchnię pastwiska. Jest głównym producentem tej społeczności. W najbogatszych biocenozach prawie zawsze wszystkie gatunki żywych organizmów są nieliczne. Tak więc nawet w tropikach na jednym małym obszarze rzadko można znaleźć kilka identycznych drzew. Ponieważ takie biotopy wyróżniają się wysoką stabilnością, rzadko zawierają wybuchy masowej reprodukcji niektórych przedstawicieli flory lub fauny.

Powstają wszystkie rodzaje społeczności. różnorodność biologiczna. Biotop ma pewne zasady. Z reguły składa się z kilku głównych gatunków, charakteryzujących się dużą liczbą gatunków oraz dużej liczby rzadkich gatunków, charakteryzujących się niewielką liczbą przedstawicieli. Ta różnorodność biologiczna jest podstawą stanu równowagi określonego ekosystemu i jego trwałości. Dzięki niemu w biotopie występuje zamknięty obieg substancji odżywczych.

Sztuczne biocenozy

Biotopy powstają nie tylko naturalnymi środkami. W swoim życiu ludzie od dawna nauczyli się tworzyć wspólnoty o właściwościach, które są dla nas użyteczne. Przykłady biocenozy stworzonej przez człowieka:

• sztuczne kanały, zbiorniki wodne, stawy;
• pastwiska i pola upraw;
• osuszone bagna;
• odnawialne ogrody, parki i gaje;
• plantacje schronienia.