Функціональна роль популяцій в екосистемах. Біогеоценоз та його структура

Біогеоценози як особливий рівень організації живої матерії

Популяції різноманітних видів мікроорганізмів, грибів, рослин і тварин існують не окремо одні від одних, а взаємодіють між собою, утворюючи єдиний функціональний комплекс - біоценоз. Кожен вид може існувати у формі популяцій лише завдяки зв’язкам з іншими видами.

Популяції різних видів, які входять до складу певної екосистеми, тісно пов’язані не лише між собою, а й з умовами фізичного середовища мешкання. Вони отримують з довкілля певні речовини, потрібні для забезпечення їхньої життєдіяльності, та виділяють туди продукти обміну речовин.

Термін "екосистема" у 1935 році запровадив англійський учений, один з перших екологів Артур Тенслі. А в 1942 році відомий фахівець у галузі вивчення рослинних угруповань Володимир Миколайович Сукачов запропонував термін "біогеоценоз". Згідно з його поглядами, біогеоценоз - це екосистема, що займає певну однорідну ділянку місцевості. Так В. Сукачов започаткував новий напрям екологічних досліджень - біогеоценологію, що вивчає структуру та функціонування біогеоценозів.

Структура екосистеми: 1 - біоценоз; 2 - екотоп; 3 - тварини; 4 - мікроорганізми; 5 - рослинність; 6 - атмосфера; 7 - ґрунт, вода (завдання: проаналізуйте наведену схему і поясніть, які зв’язки пов’язують між собою її складники)

Основою екосистем є фотосинтезуючі організми (здебільшого зелені рослини), які формують певне рослинне угруповання - фітоценоз. Ділянку середовища, яку займає біогеоценоз, називають біотопом (від грец. біос - життя та топос - місце). Для позначення ділянки, яку займає екосистема, використовують термін екотоп.

Структура біогеоценозу

До абіотичної частини біогеоценозів належать: неорганічні сполуки (вуглекислий газ, кисень, азот, вода, сірководень тощо), які включаються у біогенну (тобто за участю живих істот) міграцію речовини; органічні сполуки (рештки організмів чи продукти їхньої життєдіяльності), що зв’язують між собою абіотичну та біотичну частини біогеоценозу; кліматичний режим (середньорічна температура, вологість тощо), який визначає умови існування організмів.

Біотичну частину біогеоценозу складають різні екологічні групи організмів, популяції яких пов’язані між собою різними зв’язками. Це насамперед продуценти - автотрофні прокаріоти, водорості, вищі рослини; консументи - фітофаги, хижаки, паразити, сапротрофи, симбіотрофи); редуценти - бактерії, гриби, деякі тварини. Редуценти зв’язують між собою абіотичну та біотичну частини біогеоценозів, забезпечуючи стабільність колообігу речовин у них.

Біогеоценоз з високим ступенем домінування певного виду (1) та біогеоценоз, де відсутнє чітке домінування окремих видів (2) (завдання: з допомогою вчительки або вчителя зробіть припущення щодо можливих причин високого ступеня домінування окремих видів у біогеоценозі)

Кожен біогеоценоз характеризується певною видовою, просторовою, екологічною структурою. Видова структура визначається як видовим різноманіттям, так і співвідношенням чисельності та густоти популяцій окремих видів. Видове різноманіття враховує не тільки число видів, які входять до складу даного біогеоценозу, але й кількісний розподіл особин між різними видами. Видова насиченість біогеоценозу - кількість видів, що припадає на одиницю площі або об’єму.

Іншою важливою характеристикою є біомаса біогеоценозу. Це сумарна маса особин різних видів у перерахунку на одиницю площі або об’єму. Кожен біогеоценоз характеризується певною продуктивністю - біомасою, що створюється за одиницю часу.

Просторова структура визначається ярусністю. Розрізняють ярусність вертикальну та горизонтальну. Кожен ярус має своєрідні умови існування (світловий режим, режими вологості та температури тощо) та специфічний набір видів. Тому організми, які входять до складу певного ярусу, мають спільні риси адаптованості до умов проживання.

Вертикальна ярусність лісового біогеоценозу: надземна (1) та підземна (2) ярусність рослин; 3 - рослини визначають і ярусне розташування організмів (грибів, тварин, мікроорганізмів), пов’язаних з ними

Екологічна структура біогеоценозу визначається певним співвідношенням популяцій різних екологічних груп організмів (їхніх життєвих форм). Склад населення біогеоценозу формується завдяки різноманітним зв’язкам між популяціями різних видів, здатних мешкати в певних природних умовах.

Провідна роль у формуванні та функціонуванні біогеоценозів належить видам-едифікаторам. Це переважно певні види рослин, рідше - тварин. Перехідні зони між сусідніми біогеоценозами називають екотопами ("ефект галявини"). У структурі екотонів поєднуються елементи кількох сусідніх біогеоценозів. Тому на межі між сусідніми біогеоценозами можна спостерігати екотонний ефект: підвищення продуктивності та видового різноманіття.

Дайте відповіді на запитання:

1. За якими показниками відрізняються різні біогеоценози?

2. Що таке екотони? У чому полягає екотонний ефект?

3. Яка роль видів-едифікаторів у формуванні та функціонуванні біогеоценозів?

Складіть схему зв'язків між організмами у біогеоценозі (на ваш вибір) та прикріпіть файл у це поле.