Біоценоз: склад та структура, динаміка та зв'язки

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» 

Кафедра «Охорони працi та навколишнього середовища» 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

ЗА  ТЕМОЮ: Біоценоз: склад та структура, динаміка та зв'язки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Харків 2012

План

1. Перелiк ключових слiв
2. Анотацiя
3. Біоценоз, як єдність рослинності і тваринного населення
4. Склад і структура біоценозу
5. Просторова структура біоценозу (ярусність)
6. Горизонтальна структура біоценозу (мозаїчність)
7. Зв’язки в біоценозі
8. Динаміка біоценозів
9. Основні закономірності розподілу біоценозів
10. Класифікація біоценозів

 

Перелiк ключових слiв 

Біоценоз, як єдність  рослинності і тваринного населення. Склад і структура біоценозу. Зв’язки в біоценозі. Динаміка біоценозів. Основні закономірності розподілу біоценозів. Класифікація біоценозів 

Анотацiя 

Рослинний покрив і тваринне населення земної кулі надзвичайно різноманітні, що пояснюється  строкатістю умов існування в  різних районах та великою кількістю видів рослин (понад 500 тис. видів і 1,5 млн. видів тварин), пристосованих до умов життя в певному середовищі. Всі організми, як правило, живуть у природі не ізольовано, а у зв’язку один з одним, утворюють певні сукупності. Існує велика кількість угруповань рослин і тварин різних за видовим складом, кількістю екземплярів, будовою, особливостями місцезростання. 

Біоценоз, як єдність рослинності і тваринного населення 

Біоценоз (з гр. біос – життя, коінос – загальний, спільний) – сукупність рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що заселяють певну ділянку суші або водоймища (біотоп). Всі вони пов’язані як між собою, так і з абіотичними факторами середовища. Біоценоз – це динамічна, здатна до саморегуляції система, компоненти якої (продуценти, редуценти і консументи) взаємозалежать один від одного. В біоценозі виділяють: зооценоз (сукупність тварин), фітоценоз (сукупність рослин), мікоценоз (сукупність грибів), мікроценоз (сукупність мікробів).

У польових умовах межі біоценозу і пов’язаного  з ним біотопу найчастіше визначаються за змінами рослинного покриву, які можна добре спостерігати візуально. Рослинність або сукупність рослинних угруповань є невід’ємною складовою частиною ландшафту і одним із найбільш динамічних компонентів навколишнього середовища. Таким чином, фітоценози і зооценози є частиною більш складних природних систем – біогеоценозів, сукупність яких утворює біосферу Землі.

Прикладом біоценозів можуть бути ліс, луки, степ, болото, сільськогосподарські угіддя тощо.

 Біоценози  можуть формуватися як природним шляхом, так і під впливом діяльності людини.

Термін "біоценоз" був запропонований К. Мебіусом, який у 1877 р. описав угруповання тварин устричних  банок. Чи включав Мебіус в поняття "біоценоз" рослини, залишається  невідомим.

Засновником вчення про угруповання рослин вважаються І. К. Па чоський (1896) та П. М. Крилов (1898). Вперше визначення рослинного угруповання – фітоценозу було дане І. К. Пачоським у 1915 році.

Життя біоценозу  визначається як біологічними особливостями, так і фізико-географічними умовами існування. Біоценоз вважається як біологічним явищем так і географічним.

Склад і будова біоценозу, його зовнішній вигляд, характер зв’язків між організмами змінюється залежно від абіотичних факторів: кліматичних факторів, орографії, літологічного складу порід тощо.

Набір біоценозів і їх особливості в різних зонах  неоднакові.

Біоценоз тісно  пов’язаний з умовами неживої  природи (біотопом). Аналізуючи закономірності розвитку лісових природних угруповань, В. М. Сукачов прийшов до висновку, що в природі існують системи, які об’єднують біотичні та абіотичні компоненти. Ці системи приурочені до певної території з абіотичними умовами, що називаються біотопом. Єдність біоценозу і біотопу – це природний комплекс, який В. М. Сукачов назвав біогеоценозом.

За визначенням  В. М. Сукачова, біогеоценоз – це сукупність на деякій ділянці земної поверхні однорідних взаємодіючих, пов’язаних обміном речовини і енергії, природних  компонентів – гірських порід, ґрунту, гідрологічних умов, рослинності, тварин і мікроорганізмів. 

Склад і  структура біоценозу 

Особливостями будь-якого біоценозу є видовий  склад та структура.

Кожен біоценоз має чітко визначений видовий  склад. Загальна кількість видів  рослин і тварин, властивих певному  біоценозу, більш менш постійна, але  між біоценозами різних типів досить відрізняється.

Найбільш багаті за видовим складом біоценози  вологих тропіків, а найбідніші –  біоценози аридних і холодних регіонів. Загальна кількість видів, що складає біоценоз характеризує його видове багатство. Загальна кількість видів, що входить до складу біоценозу, їх різноманітність залежить від місцезнаходження, кліматичних та едафічних умов біоценозу, а також від його історії розвитку. Видова насиченість біоценозу – загальна кількість видів, що припадає на одиницю площі. Залежно від видової насиченості розрізняють біоценози прості і складні.

У складних біоценозах велика кількість видів і взаємозв’язки  між ним складні. Причому, у найбагатших  у видовому відношенні біоценозах практично  всі види малочисельні. Так, у тропічних лісах, які мають значну флористичну насиченість, рідко можна зустріти поряд кілька дерев одного виду. Усе це зумовлює формування досить складних біотичних зв’язків. У таких умовах не буває масового розмноження окремих видів, біоценози характеризуються високою стабільністю.

Видова насиченість  залежить від кліматичних та едафічних  умов. Так, біоценози тундри і пустелі  охоплюють значно меншу кількість  ви дів, ніж біоценози вологих  тропічних лісів. Велику флористичну  насиченість мають вологі тропічні ліси. У лісах Шрі-Ланки налічується 1500 видів деревних рослин, а в лісах басейну р. Амазонки – до 2500 видів.

На формування видової насиченості значний  вплив мають історичні фактори. В процесі розвитку біоценозів спостерігається  тенденція до поступового збільшення видового багатства. Сформовані біоценози, як правило, багаті за кількістю видів, ніж молодші за віком. Сюди відносять біоценози тропічної зони. У помірній зоні в зв’язку із зледеніннями, які відбувалися в минулому, біоценози порівняно молоді і тому бідніші за видовим складом.

Від віку біоценозів залежить також і взаємозв’язки  між організмами і навколишнім  середовищем. Важливою ознакою біоценозів є кількісне співвідношення між  видами, які входять до його складу. Види, які чисельно переважають в  біоценозі над іншими називають домінантами. За кількістю домінантів біоценози можуть бути моно- і полідомінантними.

Показник домінування  визначають не для всього біоценозу, а для окремих структурних  угруповань, що входять до нього, зоо-, мікробо- фітоценоз. Крім того зооценоз і фітоценоз часто розділяють за систематичними ознаками (птахи, комахи, злаки, вересові), еколого-морфологічними (дерева, кущі, трави), або за розмірами (мікрофауна, мезофауна, ґрунти). Крім домінантів виділяють субдомінанти, другорядні і третьорядні види. В ці поняття намагаються вкласти кількісні характеристики. 

Так, для птахів була запропонована така градація: домінанти – 15% і більше від загальної  кількості особин, субдомінанти – 5…14,9%, другорядні види – 0,1…4,9%, третьорядні - < 0,1%. Для рослин подібні градації складаються на сонові чисельності, рясності, біомаси. Домінантів серед рослин виділяють як для окремих ярусів, так і для груп ярусів. Домінування – поняття відносне, оскільки вид, який є домінантом в одному біоценозі може не бути ним в іншому.

Едифікатори –  види, які визначають структуру біоценозу  і специфічні умови існування  в ньому (ступінь затінення, умови  росту, характер процесів кругообігу). Найчастіше едифікаторами виступають рослини верхніх ярусів. Едифікатори  завжди з числа домінантів, але не завжди домінанти є едифікатором. Асектатори (види супутники), які завжди присутні в біоценозі, але ніколи не бувають домінантними.

У складі фітоценозів  виділяють групи видів, які мають  різне значення в житті рослинного угруповання, їх називають ценотипами. Російські геоботаніки Г. М. Висоцький та І. К. Висоцький виділили дві групи таких видів:

основні, постійні види, які визначають властивості  у фітоценозів;

тимчасові, непостійні види, які з’являються у фітоценозі періодично (інградієнти).

Структура біоценозу  – це закономірні зв’язки і  визначений розподіл різних елементів  системи. Розрізняють видову, просторову або хорологічну і трофічну структури. 

Просторова  структура біоценозу (ярусність) 

Розподіл видів  рослин, тварин і мікроорганізмів в біоценозі залежить від умов їх місця проживання і становить так звану просторову структуру (ярусність). Просторова структура – це вертикальний розподіл фітоценозу в наземній та підземній частинах на окремі горизонти. Тому розрізняють наземну і підземну структури біоценозу. Формування наземної структури залежить від вимогливості рослин до світла, тепла, вологи, вітру тощо. Кожен ярус біоценозу характеризується певними морфологічними, флористичними, екологічними та іншими ознаками.

Найкраще просторова структура виражена у фітоценозі. Добре виражена ярусність у лісах:

деревний ярус,

ярус чагарників і підліску,

трав’яний покрив,

мохів і лишайників.

Слабше ярусність  виражена у степових і лучних угрупованнях. У фітоценозах існують також  і позаярусні рослини: ліани та епіфіти. Кількість ярусів залежить від екологічних і едафічних умов, видового складу, віку угруповання. Навіть при незначному покращанні екологічних умов кількість ярусів зростає. Підземна структура фітоценозу формується в залежності від вимогливості вищих рослин до родючості ґрунту.

Тварини не пристосовані постійно до якого-небудь ярусу. В більшості  випадків вони ведуть активний спосіб життя в кількох ярусах: птахи, окремі види ссавців.

Залежно від  кількості ярусів біоценози ділять на:

прості (сосняк лишайниковий),

складні фітоценози (сосняк грабово-дубовий різнотравний).

Ярусний розподіл рослин не тільки підвищує загальну продуктивність біоценозів, а й пом’якшує взаємовідносини  між рослинами, тваринами, оскільки ярусність розмежовує життєвий простір окремих рослин, тварин і мікроорганізмів, сприяє послабленню боротьби за існування між ними і одночасно сприяє повнішому використанню ресурсів зовнішнього середовища. Ярусність – пристосування до раціонально використання зовнішнього середовища. 

Горизонтальна структура біоценозу (мозаїчність) 

Однорідність  біотопу в межах біоценозу  відносна. В межах біоценозу можуть існувати відмінності у зволоженні ґрунту, засоленості, а також відмінності  щодо рослинного покриву. Навіть при  повній однорідності біотопу можуть існувати відмінності у зв’язку з чергуванням крон, щодо неоднакової освітленості і вологості.

Мозаїчність біоценозу  проявляється в його поділі на окремі мікроценози, які відрізняються  за видовим складом, кількісним співвідношенням  особин. Елементами горизонтального розчленування є також синузії.

Синузії в межах  фітоценозу об’єднують групи видів  подібні за екологічними властивостями, що належать до відповідних життєвих форм (сукупність – лишайників, ефемерів, гризунів). Вперше термін "синузія" був вжитий шведським геоботаніком Рюбелем у 1917 р., потім австрійським геоботаніком Гамсом у 1918 році.

Гамс розрізняв  синузії трьох порядків:

Синузії одного виду в межах угруповання.

Синузії різнх  видів, але одної життєвої форми  – чагарнички.

Синузії об’єднання особин видів різних життєвих форм приурочені до відповідних мікроумов.

Ці синузії  нагадують мікроценози. 

Зв’язки в біоценозі 

Між організмами  в біоценозі існують постійні трофічні (харчові) зв’язки, на основі яких формуються так звані ланцюги  живлення. Завдяки їм організми, що об’єднуються у великі групи, утворюють єдиний комплекс, цикл живлення. Цикли живлення визначають трофічну структуру біоценозу та її функціонування.