Вся жива природа, що оточує нас – тварини, рослини, гриби та інші живі організми є цілим біоценозом або частиною, наприклад, регіонального біоценозу або біоценозу окремої частини. Всі біоценози різні за умовами, і можуть відрізнятися видами організмів та рослин.
Біоценоз – цеспільність, сукупність живих організмів у природі певної територіальної ділянки. Поняття також передбачає умови навколишнього середовища. Якщо береться окрема територія, то в її межах має бути приблизно однаковий клімат. Біоценоз може поширюватися на мешканців суші, води та .
Усі організми в біоценозі тісно пов'язані один з одним.Існують харчові зв'язки, або з місцем проживання та поширення. Деякі популяції використовують інші для побудови власних сховищ.
Також існує вертикальна та горизонтальна структура біоценозу.
Увага!Біоценоз може бути природним чи штучним, тобто рукотворним.
У 19 столітті біологія активно розвивалася, як та інші галузі науки. Вчені продовжували описувати живі організми. Щоб спростити завдання опису груп організмів, які заселяють якусь певну територію, Карл Август Мебіус був першим, хто ввів термін «біоценоз». Це сталося 1877 року.
Ознаки біоценозу
Існують такі ознаки біоценозу:
- Між популяціями існує тісний зв'язок.
- Біотичний зв'язок між усіма компонентами має стійкий характер.
- Організми пристосовуються одна до одної та групами.
- Спостерігається біологічний кругообіг на цій місцевості.
- Організми взаємодіють один з одним, тому вони взаємно потрібні.
Компоненти
Компоненти біоценозу – це все живі організми. Їх ділять на три великі групи:
- консументи – споживачі готових речовин (наприклад, хижаки);
- продуценти можуть виробляти поживні речовини самостійно (наприклад, зелені рослини);
- Редуценти - це ті організми, які є кінцевою ланкою харчового ланцюжка, тобто вони розкладають омертвілі організми (наприклад, гриби та бактерії).
Компоненти біоценозу
Абіотична частина біоценозу
Абіотична середовище- Це клімат, погода, рельєф, ландшафт і т.д., тобто це нежива частина. На різних ділянках материків умови відрізнятимуться. Чим суворіші умови, тим менше видів на території мешкатиме. В екваторіальному поясі найбільш сприятливий клімат – тепло та волого, тому в таких районах найчастіше зустрічаються ендемічні види (багато з них можна виявити на материку Австралія).
Відокремлена ділянка абіотичного середовища називається біотопом.
Увага!Від умов та характеру абіотичного середовища залежить багатство видів усередині біоценозу.
Види біоценозу
У біології види біоценозу класифікуються за такими ознаками.
За просторовим розташуванням:
- вертикальний (ярусний);
- Горизонтальний (мозаїчність).
За походженням:
- Природний (природний);
- Штучний (рукотворний).
За типом зв'язківвидів усередині біоценозу:
- Трофічні (харчові ланцюжки);
- Фабричні (облаштування місць проживання організму за допомогою омертвілих організмів);
- Топічні (особини одного виду є місцем проживання або впливають на життя інших видів);
- Форичні (участь одних видів у поширенні ареалу проживання інших).
Просторова структура біоценозу
Природний біоценоз
Природний біоценоз характерний тим, що він має природне походження. У процеси, які у ньому, людина не втручається. Наприклад: річка Волга, ліс, степ, лук, гори. На відміну від штучних, природні мають більший масштаб.
Якщо людина втручається у природне середовище, то рівновага між видами порушується. Відбуваються незворотні процеси – вимирання та зникнення деяких видів рослин та тварин, вони вказані у «В». Ті види, що знаходяться на межі зникнення, занесені до «червоної книги».
Розглянемо приклади природного біоценозу.
Річковий
Річка є природним біоценозом.У ній мешкають різні тварини, рослини та бактерії. Види відрізнятимуться залежно від розташування річки. Якщо річка знаходиться на півночі, то розмаїття живого світу буде мізерним, а якщо ближче до екватора, то розмаїтість і різноманіття видів, що там живуть, буде багатим.
Мешканці річкових біоценозів: білуга, окунь, карась, щука, стерлядь, оселедець, язь, лящ, судак, йорж, снеток, минь, рак, жерех, короп, сазан, сом, плотва, сорожка, товстолобик, чехонь, різні прісноводні багато інших живих організмів.
Лісовий
Ліс – є прикладом природного вигляду. Лісовий біоценоз багатий на дерева, чагарники, траву, тварин, що мешкають у повітрі, на землі та у ґрунті. Тут можна зустріти гриби. Також у лісі мешкають різні бактерії.
Представники лісового біоценозу (тваринний світ): вовк, лисиця, лось, кабан, білка, їжак, заєць, ведмідь, лось, синиця, дятел, зяблик, зозуля, іволга, тетерів, глухар, дрізд, сова, мураха, сонечко шовкопряд, коник, кліщ та багато інших тварин.
Представники лісового біоценозу ( рослинний світ): береза, липа, клен, бузина, чубатка, дуб, сосна, ялина, осика, конвалія, купир, суниця, ожина, кульбаба, пролісок, фіалка, незабудка, медунка, ліщина та багато інших рослин.
Лісовий біоценоз представлений такими грибами: подосиновик, підберезник, білий гриб, поганка, мухомор, глива, дощовик, лисичка, маслюк, опеньок, зморшок, сироїжка, печериця, рудик і т.д.
Природний та штучний біоценоз
Штучний біоценоз
Штучний біоценоз відрізняється від природного тим, що він створений руками людинизадоволення своїх потреб чи цілого суспільства. У таких системах людина сама проектує необхідні умови. Прикладами таких систем є сад, город, поле, лісопосадка, пасіка, акваріум, канал, ставок і т.д.
Поява штучних середовищ призвела до руйнації природних біоценозів, розвитку сільського господарства та аграрного сектора економіки.
Приклади штучної класифікації
Наприклад, у полі, теплиці, саду чи городі людина розводить культурні рослини (овочеві, зернові культури, плодові рослини тощо). Для того, щоб вони не загинули, створюються певні умови:іригаційні системи для поливу, освітлення. Ґрунт насичується відсутніми елементами за допомогою добрив. Рослини обробляються хімікатами, щоб убезпечити їхню відмінність від поїдання шкідниками тощо.
Лісмуги висаджуються поблизу полів, на схилах ярів, біля залізниць та автомобільних доріг. Біля полів вони потрібні у тому, щоб зменшити випари , утримати снігу навесні, тобто. контролю водного режиму землі. Також дерева захищають насіння від рознесення вітром, а ґрунт – від ерозії.
На схилах ярів дерева висаджують для того, щоб запобігти і уповільнити їхнє розростання, оскільки коріння утримуватиме ґрунт.
Уздовж доріг дерева необхідні для того, щоб запобігти занесення транспортних шляхів снігом, пилом, піском.
Увага!Людина створює штучні біоценози для того, щоб покращити життя суспільства. Але надмірне втручання в природу загрожує наслідками.
Горизонтальна структура біоценозу
Горизонтальна структура біоценозу відрізняється від ярусної тим, що велика кількість видів, що мешкають на його території, змінюється не за вертикаллю, а по горизонталі.
Наприклад, можна розглянути найбільш глобальний приклад. Різноманітність, розмаїтість і багатство живого світу різняться по поясах. У зоні арктичних пустель, в арктичному кліматичному поясі, тваринний і рослинний світ убогий і бідний. У міру наближення до зони тропічних лісів, у тропічному кліматичному поясі, чисельність та різноманітність видів збільшуватиметься. Так нам вдалося простежити зміни кількості видів усередині біоценозу, і навіть зміна їхньої будови (оскільки їм доводиться пристосовуватися до різних умов клімату). Це природна мозаїчність.
А штучна мозаїчність виникає під впливом людини на довкілля. Наприклад, вирубування лісів, засівання лук, осушення боліт тощо. У місці, де людина не змінила умови, організми залишаться. А місця, де умови змінилися, будуть населені новими популяціями. Компоненти біоценозу також відрізнятимуться.
Біоценоз
Поняття про біогеоценоз та екосистему
Висновок
Підіб'ємо підсумки: біоценоз має різні класифікації залежно від походження, взаємозв'язків між організмами та за розташуванням у просторі. Вони відрізняються територіальними масштабами та видами, які мешкають у їх межах. Ознаки біоценозу можна класифікувати окремо кожному за району.
В процесі повсякденному життідалеко не кожна людина помічає свою взаємодію з різними поспішаючими на роботу, навряд чи хтось, крім хіба що професійного еколога чи біолога, зверне особливу увагу на те, що він перетнув сквер чи парк. Ну, пройшов і пройшов, що з того? Адже це вже біоценоз. Приклади подібної мимовільної, але постійної взаємодії з екосистемами кожен з нас зможе згадати, якщо замислиться. Постараємося детальніше розглянути питання про те, що таке біоценози, якими вони бувають і від чого залежать.
Що таке біоценоз?
Швидше за все, мало хто пам'ятає, що вивчав у школі біоценози. 7 клас, коли з біології проходять цю тему, залишився далеко у минулому, та й згадуються зовсім інші події. Нагадаємо, що таке біоценоз. Слово це утворене шляхом злиття двох латинських слів: "біос" - життя і "ценоз" - спільні. Позначає цей термін сукупність мешканців однієї території, взаємозалежних і взаємодіючих між собою мікроорганізмів, грибів, рослин та тварин.
Будь-яке біологічне співтовариство включає такі компоненти біоценозу:
- мікроорганізми (мікробіоценоз);
- рослинність (фітоценоз);
- тварин (зооценоз).
Кожна з цих складових відіграє важливу роль і може бути представлена особами різних видів. Однак слід зазначити, що фітоценоз є провідним компонентом, що визначає мікробіоценоз та зооценоз.
Коли це поняття?
Поняття «біоценоз» було запропоновано німецьким гідробіологом Мебіусом ще наприкінці XIX століття, коли він вивчав у Північному морі житла устриць. Під час дослідження він встановив, що ці тварини можуть жити тільки в певних умовах, що характеризуються глибиною, швидкістю течії, солоністю і температурою води. Крім того, Мебіус зазначав, що разом із устрицями на одній території мешкають строго певні види морських рослин та тварин. Виходячи з отриманих даних, в 1937 році вчений ввів поняття, що розглядається нами, для позначення об'єднання груп живих організмів, що живуть і співіснують на одній території, внаслідок історичного розвитку видів і тривалого сучасного поняття «біоценоз» біологія і екологія трактують трохи інакше.
Класифікація
Сьогодні є кілька ознак, згідно з якими можна класифікувати біоценоз. Приклади класифікації на підставі розмірів:
- макробіоценоз (море, гірські масиви, океани);
- мезобіоценоз (болото, ліс, поле);
- мікробіоценоз (квітка, старий пень, листок).
Також біоценози можуть бути класифіковані в залежності від місця проживання. Основними визнано такі три типи:
- морський;
- прісноводний;
- наземний.
Кожен їх може бути поділений на соподчиненные, дрібніші і локальні групи. Так, морські біоценози можуть бути поділені на бентичні, пелагічні, шельфові та інші. Прісноводні біологічні спільноти бувають річковими, болотяними та озерними. Наземні біоценози включають берегові та внутрішньоконтинентальні, гірські та рівнинні підтипи.
Найпростішою класифікацією біологічних угруповань є їх поділ на природні та штучні біоценози. Серед перших виділяють первинні, що утворилися без впливу людини, а також вторинні, які зазнали зміни через вплив природних стихій чи діяльність людської цивілізації. Розглянемо докладніше їх особливості.
Природні біологічні спільноти
Природні біоценози є об'єднання живих істот, створені самою природою. Такі спільноти є природними системами, які складаються, розвиваються та функціонують за своїми особливими, власними законами. Німецький еколог У. Тишлер виділив такі особливості, що характеризують такі освіти:
1. Виникають спільноти з готових елементів, якими можуть бути як представники окремих видів, і цілі комплекси.
2. Окремі частини спільноти можуть бути замінені. Так, один вид може бути витіснений і повністю замінений іншим, що має подібні вимоги до умов існування, без негативних наслідків для всієї системи.
3. Через те, що в біоценозі інтереси різних видів протилежні, то вся надорганізмова система ґрунтується і існує завдяки врівноваженню сил, спрямованих протилежно.
Крім того, у біологічних спільнотах є едифікатори, тобто тварини або рослинні види, які створюють необхідні умовидля життя іншим істотам. Так, наприклад, у степових біоценозах найпотужнішим едифікатором є ковила.
Для того щоб оцінити роль того чи іншого виду в структурі біологічного співтовариства, застосовуються показники, що базуються на кількісному обліку, такі як його велика кількість, частота народження, індекс різноманітності Шеннона і видове насичення.
Агроценоз - штучний біогеоценоз, що з'явився в результаті сільськогосподарської діяльності людини. Приклади: сад, пасовище, поле. Подібність агроценозу та біогеоценозу виявляється у тому, що обидва мають виробників, споживачів та руйнівників органічної речовини, які забезпечують кругообіг речовин та потік енергії. Мешканці агроценозу також пов'язані ланцюгами харчування, початковою ланкою яких є рослини. Однак між природною спільнотою та агроценозом існують відмінності. Агроценоз складається з небагатьох видів, як правило, в ньому переважають організми одного виду (наприклад, пшениця в полі, вівці на пасовищі). Ланцюги живлення агроценозу короткі. Кругообіг речовин неповний, значна частина біомаси у вигляді врожаю виноситься за межі агроценозу. Слабко виражена саморегуляція в агроценозі робить його нестійким.
У штучних біоценозах компоненти підбираються з господарської цінності. Тут провідну роль грає штучний відбір, шляхом якого людина прагне отримати максимальну продуктивність (урожай). Джерелом енергії в агроценозі, як і в біогеоцензі, служить сонячна енергія, проте висока продуктивність забезпечується значною мірою з допомогою внесення добрив.
Висока продуктивність культурних рослин досягається також завдяки врахуванню їх біологічних потреб (у поживних речовинах, теплі, волозі, захисті від шкідників). Важливою умовоюотримання високих урожаїв є своєчасним проведенням сільськогосподарських робіт. В цілому агроценози дають високу біологічну продуктивність завдяки безперервному втручанню та підтримці людини, без її участі вони існувати не можуть.
Техноценоз - обмежена в часі та просторі штучна система, спільнота виробів зі слабкими зв'язками та єдиними цілями, що виділяється з метою проектування чи будівництва.
Аналіз техноценозів аналогічний методам біологічного дослідження, у межах техноценоза (наприклад, промислового підприємства) виділяються сімейства виробів, і навіть окремі види. Кожен конкретний виріб з одного боку унікальний, а з іншого боку - створений на основі креслень або іншої інформації, яку можна ототожнити з генетичним кодом живих істот.
Техноценози можна виділити в окрему по відношенню до живої та неживої матерії групу.
Чинний техноценоз має стійкість як розвитку, і структури. Нові техноценози зароджується в рамках вже існуючих, їх самостійний розвиток відбувається в результаті значного поширення інженерних і наукових рішень, що лежать в їх основі, що призводить до появи нових галузей економіки. Заміщення одних техноценозів іншими є процес розвитку продуктивних зусиль і еволюційний розвиток техноценозів у межах техносфери.
Урбаноценоз – міська екосистема; збіднений комплекс, що складається із синантропів, рудеральних, сагетальних та окультурених рослин, деяких видів мікроорганізмів, добре пристосованих до міського середовища та один до одного. Людина входить до комплексу урбаценозу.
Як екологічна система урбоценоз має дуже складну структуру. У ньому можна виділити забудовану частину (будинки, дороги, комунікації та інше) та незабудовані ділянки, на яких збереглися залишки тією чи іншою мірою змінених природних угруповань або були створені штучні насадження. Придатність таких незабудованих ділянок для життя різних тварин і рослин визначається розміром території, її оточенням, ступенем антропогенного навантаження, тривалістю існування в межах міста, ізольованістю від інших місць проживання тощо.
Біоценоз- Сукупність популяцій рослин, тварин і мікроорганізмів. Місце, яке займає біоценоз, називається біотоп. Видова структура біоценозу охоплює всі види, що проживають у ньому. Просторова структура включає вертикальну структуру - яруси та горизонтальну - мікроценози та мікроасоціації. Трофічну структуру біоценозу представляють продуценти, консументи та редуценти. Перенесення енергії від одного виду до іншого шляхом їх поїдання називається харчовим (трофічним) ланцюгом. Місце організму в ланцюгу харчування, пов'язане з його харчовою спеціалізацією, зветься трофічного рівня. Трофічна структура біоценозу та екосистеми зазвичай відображається графічними моделями у вигляді екологічних пірамід. Розрізняють екологічні піраміди чисел, біомас та енергії. Швидкість фіксації сонячної енергії визначає продуктивність біоценозу. Сукупність чинників середовища, не більше яких живе вид, називається екологічної нішою. Тенденція до збільшення різноманітності та щільності живих організмів на межах біоценозів (в екотонах) називається крайовим ефектом.
Поняття біоценозу
Організми не живуть Землі як незалежні особини. Вони утворюють у природі закономірні комплекси. Німецький гідробіолог К. Мебіус наприкінці 70-х років. ХІХ ст. вивчав комплекси донних тварин - скупчення устриць (устричні банки). Він спостерігав, що разом із устрицями тут зустрічалися і такі тварини, як морські зірки, голкошкірі, мшанки, черв'яки, асцидії, губки та ін. Вони потребують тих самих умов, що й устриці. Такі угруповання виникають завдяки подібним вимогам до факторів довкілля. Комплекси живих організмів, які постійно зустрічаються разом у різних пунктах одного й того водного басейну за наявності однакових умов існування, Мебіус назвав біоценозами. Термін «біоценоз» (від грец. bios - життя і koinos - загальний) був введений ним у наукову літературу в 1877 році.
Заслуга Мебіуса в тому, що він не тільки встановив наявність органічних угруповань і запропонував для них назву, а й зумів розкрити багато закономірностей їх формування та розвитку. Тим самим було закладено основи важливого напряму в екології – біоценології (екологія угруповань).
Біоценотичний рівень - другий (після популяції) над-організмовий рівень організації живих систем. Біоценоз - це досить стійка біологічна освіта, що має здатність до самопідтримання своїх природних властивостейта видового складу при зовнішніх впливах, що викликаються змінами кліматичних та інших факторів. Стійкість біоценозу визначається як стійкістю що входять у нього популяцій, а й особливостями взаємодії з-поміж них.
— це угруповання рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що історично склалися, що населяють відносно однорідний життєвий простір (ділянка суші або водойми).
Отже, кожен біоценоз складається з певної сукупності живих організмів, що належать до різних видів. Але відомо, що особи одного виду об'єднуються в природні системи, які називаються популяціями. Тому біоценоз може бути визначений також як сукупність популяцій всіх видів живих організмів, що заселяють спільні місцяпроживання.
Слід зазначити, що термін «біоценоз» набув поширення в науковій літературінімецькою та російською мовами, а в англомовних країнах йому відповідає термін «спільнота» (community). Однак, строго кажучи, термін "спільнота" не є синонімом терміну "біоценоз". Якщо біоценоз можна назвати багатовидовим співтовариством, то населення (складова частина біоценозу) — це одновидове співтовариство.
До складу біоценозу входять сукупність рослин на певній території. фітоценоз(Від грец. Phyton - рослина); сукупність тварин, які проживають у межах фітоценозу, - зооценоз(Від грец. Zoon - тварина); мікробоценоз(від грец. mikros - малий + bios - життя) - сукупність мікроорганізмів, що населяють ґрунт. Іноді як окремий складовий елемент в біоценоз включають мікоценоз(Від грец. Mykes - гриб) - сукупність грибів. Прикладами біоценозу є листяний, ялиновий, сосновий або змішаний ліс, луг, болото і т.д.
Однорідний природний життєвий простір (частина абіотичного середовища), що займається біоценозом, називається біотоп.Це може бути ділянка суші або водоймища, берег моря або схил гори. Біотоп - неорганічне середовище, яке є необхідною умовою існування біоценозу. Біоценоз та біотоп тісно взаємодіють між собою.
Масштаби біоценозів можуть бути різними — від угруповань лишайників на стовбурах дерев, мохових купин на болоті або пня, що розкладається, до населення цілих ландшафтів. Так, на суші можна виділити біоценоз суходольного (не заливається водою) луки, біоценоз сосняка-біломошника, біоценоз ковилового степу, біоценоз пшеничного поля і т.д.
У конкретний біоценоз включаються як організми, що постійно мешкають на певній території, а й ті, які мають істотний вплив на нього. Наприклад, багато комах розмножуються у водоймах, де служать важливим джерелом харчування риб та деяких інших тварин. У молодому віці вони входять до складу водного біоценозу, а дорослому стані ведуть наземний спосіб життя, тобто. виступають як елементи сухопутних біоценозів. Зайці можуть харчуватися на лузі, а мешкати у лісі. Те саме стосується багатьох видів лісових птахів, які шукають собі їжу не тільки в лісі, а й на прилеглих луках або болотах.
Видова структура біоценозу
Видова структура біоценозу- Це сукупність складових його видів. В одних біоценозах можуть переважати тваринні види (наприклад, біоценоз коралового рифу), в інших біоценозах головну роль відіграють рослини: біоценоз заплавного лука, ковилового степу, ялинового, березового, дубового лісу. Кількість видів (видова різноманітність) у різних біоценозах різна і залежить від них географічне положення. Найвідоміша закономірність зміни видового розмаїття - його зменшення від тропіків у бік високих широт. Чим ближче до екватора, тим багатша і різноманітніша флора і фауна. Це стосується всіх форм життя, від водоростей і лишайників до квіткових рослин, від комах до птахів та ссавців.
У дощових лісах басейну Амазонки на площі близько 1 га можна нарахувати до 400 дерев більш ніж 90 видів. Крім цього, багато дерев служать опорою для інших рослин. На гілках та стовбурі кожного дерева виростають до 80 видів епіфітних рослин.
Прикладом видового розмаїття може бути одна з вулканів на Філіппінах. На його схилах росте більше деревних видів, ніж на всій території США!
На відміну від тропіків біоценоз соснового лісув умовах помірної зони Європи може включати максимум 8-10 видів дерев на 1 га, а на півночі тайгової області на такій самій площі присутні 2-5 видів.
Найбіднішими за набором видів біоценозами є альпійські та арктичні пустелі, найбагатшими — тропічні ліси. У тропічних лісах Панами мешкає втричі більше видів ссавців та птахів, ніж Алясці.
Найпростішим показником різноманітності біоценозу є загальна кількість видів, або видове багатство. Якщо будь-який вид рослини (або тварини) кількісно переважає у співтоваристві (має велику біомасу, продуктивність, чисельність чи розмаїтість), то такий вид називається домінантом, або домінуючим виглядом(від латів. dominans - панівний). Домінантні види є у будь-якому біоценозі. Наприклад, в ялиннику ялини, використовуючи основну частку сонячної енергії, нарощують найбільшу біомасу, затіняють грунт, послаблюють рух повітря та створюють масу незручностей для життя інших мешканців лісу.
Просторова структура біоценозу
Види можуть по-різному розподілятися у просторі відповідно до їх потреб та умов місцезнаходження. Такий розподіл видів, що становлять біоценоз, у просторі називається просторовою структурою біоценозу.Розрізняють його вертикальну та горизонтальну структури.
Вертикальна структурабіоценозу утворена окремими його елементами, особливими верствами, які називаються ярусами. Ярус -групи груп видів, що спільно виростають, розрізняються за висотою і становищем в біоценозі асимілюючих органів (листя, стебла, підземні органи - бульби, кореневища, цибулини і т.п.). Як правило, різні яруси утворені різними життєвими формами (деревами, чагарниками, чагарниками, травами, мохами). Найбільш чітко ярусність виражена у лісових біоценозах (рис. 1).
Перший, дерев'яний, ярусзазвичай складається з високих дерев з високо розташованим листям, яке добре освітлюється сонцем. Невикористане світло може поглинатися деревами, що утворюють друге, підродовий, ярус.
Ярус підліскаскладають чагарники та чагарникові форми деревних порід, наприклад ліщина, горобина, жостер, верба, яблуня лісова і т.п. На відкритих місцях у нормальних екологічних умовах багато чагарникових форм таких порід, як горобина, яблуня, груша, мали б вигляд дерев першої величини. Однак під пологом лісу, в умовах затінення і нестачі елементів живлення, вони приречені на існування у вигляді низькорослих, що часто не гавкають насіння і плодів деревців. У міру розвитку лісового біоценозу такі породи ніколи не вийдуть у перший ярус. Цим вони відрізняються від наступного ярусу лісового біоценозу.
Рис. 1. Яруси лісового біоценозу
До ярусу підростувідносяться молоді невисокі (від 1 до 5 м) деревця, які в перспективі зможуть вийти у перший ярус. Це так звані лісоутворюючі породи — ялина, сосна, дуб, граб, береза, осика, ясен, вільха чорна та ін.
Під пологом деревних та чагарникових порід розташовується трав'яно-чагарниковий ярус. Сюди відносяться лісові трави та чагарники: конвалія, кислиця, суниця, брусниця, чорниця, папороті.
Грунтовий шар мохів та лишайників формує мохово-лишайниковий ярус.
Отже, у лісовому біоценозі виділяються деревостій, підлісок, підліт, трав'яний покрив та мохово-лишайниковий ярус.
Подібно до розподілу рослинності по ярусах, у біоценозах різні види тварин також займають певні рівні. У ґрунті живуть ґрунтові черв'яки, мікроорганізми, землерийні тварини. У листовому опаді, на поверхні ґрунту мешкають різні багатоніжки, жужелиці, кліщі та інші дрібні тварини. У верхньому пологу лісу гніздяться птахи, причому одні можуть харчуватися і гніздитися нижче за верхній ярус, інші — в чагарниках, а треті — біля самої землі. Великі ссавці живуть у нижніх ярусах.
Ярусність властива біоценозам океанів та морів. Різні видипланктону тримаються різної глибини залежно від освітлення. Різні види риб мешкають на різній глибині залежно від того, де вони знаходять собі їжу.
Особи живих організмів розподілені у просторі нерівномірно. Зазвичай вони становлять угруповання організмів, що є пристосувальним чинником у житті. Такі угруповання організмів визначають горизонтальну структуру біоценозу- Горизонтальний розподіл особин, що утворюють різного роду візерунковість, плямистість кожного виду.
Прикладів такого розподілу можна навести безліч: це численні стада зебр, антилоп, слонів у савані, колонії коралів на морському дні, косяки морських риб, зграї перелітних птахів; зарості очеретів і водних рослин, скупчення мохів та лишайників на ґрунті в лісовому біоценозі, плями вересу або брусниці в лісі.
До елементарних (структурних) одиниць горизонтальної будови рослинних угруповань відносяться мікроценоз і мікрогрупування.
Мікроценоз(від грец. micros - малий) - найменша за розмірами структурна одиницягоризонтального розчленування спільноти, до якої входять усі яруси. Майже кожна спільнота включає комплекс мікроспільнот або мікроценозів.
Мікроугруповання -згущення особин одного або кількох видів у межах ярусу, внутрішньоярусні мозаїчні плями. Наприклад, у моховому ярусі можна виділити різні плями мохів з домінуванням одного або кількох видів. У трав'яно-чагарниковому ярусі зустрічаються чорничні, чорнично-кисличні, блакитно-сфагнові мікроугруповання.
Наявність мозаїчності має важливе значення для життя спільноти. Мозаїчність дозволяє більш повно використовувати різні тіни мікромісців. Особам, що утворюють угруповання, властива висока виживання, вони найефективніше використовують харчові ресурси. Це веде до збільшення та різноманітності видів у біоценозі, сприяє його стійкості та життєздатності.
Трофічна структура біоценозу
Взаємодія організмів, що займають певне місце в біологічному кругообігу, називається трофічною структурою біоценозу.
У біоценозі розрізняють три групи організмів.
1.Продуценти(від лат. producens - виробляє) - організми, що синтезують з неорганічних речовин (головним чином води та двоокису вуглецю) всі необхідні для життя органічні речовини, використовуючи сонячну енергію(зелені рослини, ціанобактерії та деякі інші бактерії) або енергію окислення неорганічних речовин (серобактерії, залізобактерії та ін.). Зазвичай під продуцентами розуміють зелені хлорофілоносні рослини (автотрофи), що дають первинну продукцію. Загальна вага сухої речовини фітомаси (маси рослин) оцінюється в 2,42 х 10 12 т. Це становить 99 % усієї живої речовини земної поверхні. І лише 1% посідає частку гетеротрофних організмів. Тому лише рослинності планета Земля зобов'язана існуванню у ньому життя. Саме зелені рослини створили необхідні умови для появи та існування спочатку різноманітних доісторичних тварин, а згодом і людини. Загинаючи, рослини акумулювали енергію у відкладах кам'яного вугілля, торф і лажа нафти.
Рослини-продуценти дають людині їжу, сировину для промисловості, ліки. Вони очищають повітря, затримують пилюку, пом'якшують температурний режим повітря, приглушують шуми. Завдяки рослинності існує величезна різноманітність тварин організмів, якими населена Земля. Продуценти складають першу ланку в харчовій ціні та лежать в основі екологічних пірамід.
2.Консументи(від лат. consum - споживаю), або споживачі, - гетеротрофні організми, які харчуються готовою органічною речовиною. Консументи самі не можуть будувати органічну речовину з неорганічної та отримують її в готовому вигляді, харчуючись іншими організмами. У своїх організмах вони перетворюють органіку на специфічні форми білків та інших речовин, а в навколишнє середовище виділяють відходи, що утворюються в процесі їх життєдіяльності.
Коник, заєць, антилопа, олень, слон, тобто. травоїдні тварини - це консументи першого порядку. Жаба, що схопила бабку, сонечко, що харчується попелицею, вовк, що полює за зайцем, — все це консументи другого порядку. Лелека, що поїдає жабу, шуліка, що несе в небо курча, змія, що заковтує ластівку, - консументи третього порядку.
3. Редуценти(від латів. reducens, reducentis - повертає, що відновлює) - організми, що руйнують мертву органічну речовину і перетворюють її на неорганічні речовини, а їх, у свою чергу, засвоюють інші організми (продуценти).
Основними редуцентами є бактерії, гриби, найпростіші, тобто. гетеротрофні мікроорганізми, що знаходяться в грунті. Якщо їх знижується активність (наприклад, при використанні людиною пестицидів), погіршуються умови для продукційного процесу рослин та консументів. Мертві органічні залишки, будь то деревний пень або труп будь-якої тварини, не зникають у нікуди. Вони зазнають гниття. Але мертва органіка не може перегнити сама по собі. Як «могильники» виступають редуценти (деструктори, руйнівники). Вони окислюють мертві органічні залишки до С0 2 Н 2 0 і простих солей, тобто. до неорганічних складових, які знову можуть бути залучені до кругообігу речовин, тим самим замикаючи його.
Штучний біоценоз - біоценоз, створений людиною у своїх інтересах, наприклад, агроценоз, тобто. поле, засіяне якоюсь сільськогосподарською структурою, або зооценоз- тваринницька ферма, птахоферма, ставок.
Штучні біоценози характеризуються високою продуктивністю: наприклад, агроценози займають 10% суші та постачають 90% поживних речовин, сировини. Однак це продуктивність одного виду рослин або тварин, а тому для штучного біоценозу. не характерні саморегуляція та стійкість . Він може довго існувати самостійно. І тут він зникає.
Агроценоз – штучно створений людиною біоценоз. Він не здатний тривалий час існувати без втручання людини, не має саморегуляції і в той же час характеризується високою продуктивністю (врожайністю) одного або кількох видів (сортів) рослин чи порід тварин.
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
1. Які оболонки Землі входять до складу біосфери, які – не входять?
2.Хто вперше ввів назву "біосфера" і хто створив вчення про біосферу?
3.З яких верств складається атмосфера і що вони характеризуються?
4.З яких гірських порід складено літосферу?
5. Яка частка Світового океану порівняно із сушею?
6.Які верхні та нижні межі життя у всіх оболонках Землі?
7.Що таке біомаса та яку частку від маси біосфери вона становить?
8.Які властивості біомаси?
9.Як змінюється щільність життя різних природних зонах?
10.Якими ознаками біогеоценозу характеризується ґрунт?
11.Як змінюється потужність ґрунту в різних природних зонах?
12. Які біологічні, хімічні та фізичні процеси відбуваються у ґрунті?
13.Що таке кругообіг речовин у природі?
14. Яку роль у кругообігу речовин і перетворенні енергії грають зелені рослини та тварини?
15. Яке значення має наука - біологія - у збереженні життя Землі?
16.Чому В.І.Вернадський назвав сучасну біосферу – ноосферою (сферою розуму)?
Основні терміни та поняття
Біосфера- Частина оболонки Землі, населена живими організмами. Включає верхню частину літосфери, гідросферу, тропосферу та нижню частину стратосфери. Вчення про біосферу розвинене акад. В.І.Вернадським.
Біомаса Землі- Сукупність всіх живих організмів (живої речовини) планети. Виражається в одиницях маси чи енергії, віднесеної до одиниці площі чи обсягу. Біомаса Землі становить 2,423 х 10 12 ступеня тонн, у тому числі рослин 97%, тварин - 3%.
Біомаса поверхні суші- Сукупність всіх живих організмів - рослин, тварин, мікроорганізмів, що населяють сушу.
Біомаса ґрунту- сукупність живих організмів, що мешкають у ґрунті та відіграють провідну роль у процесі формування ґрунту. Ґрунтові організми включають у кругообіг речовин біосфери найважливіші хімічні сполуки.
Гумус- органічна речовина ґрунту, що утворюється за рахунок розкладання рослинних та тваринних залишків та продуктів їх життєдіяльності. Кількість гумусу служить показником родючості ґрунту, тому що в ньому знаходяться всі основні елементи живлення рослин (гумусовий горизонт чорноземних ґрунтів містить до 30% гумусу).
Біомаса Світового океану- Сукупність всіх живих організмів, що населяють основну частину гідросфери Землі. Біомаса його у 1000 разів менше, ніж біомаса суші, оскільки використання сонячної енергії у воді становить 0,04%, на суші – 0,1 – 0,3%.
Біологічна продуктивність- кількість органічної речовини, яка виробляється за певний час організмами, що входять до складу того чи іншого біогеоценозу (луги, ліси, поля, водойми). Вимірюється в одиницях маси, часу та площі.
Жива речовина- Сукупність живих організмів (біомаси) біосфери. Являє собою відкриту систему, для якої характерні зростання, розмноження, поширення, обмін речовин та енергії із зовнішнім середовищем.