Лекции

Видовая

Ярким примером может быть разнообразие видов в дождевых лесах. Например, в бассейне реки Амазонка их можно насчитать только у деревьев до 90 на 1 га. В то время как в умеренных широтах, у тех же деревьев их будет не более 10. На стыке зон тайги и тундры их будет максимум 5. И совсем не будет деревьев в арктической зоне или альпийском высокогорье. Такая же картина в мире животных и микроорганизмов.

Эта структура характеризуется не только количество видов, но и количество особей в каждом виде. Это говорит о богатстве биоценоза и является его качественной характеристикой. Вид, который имеет наибольшее количество особей, обладает наибольшей биомассой или продуктивностью называется доминантным или господствующим. Особенно ярко это иллюстрирует ельник, где деревья этой породы заполняют всю территорию и затеняют, не давая развиваться другой растительности.

Конкуренция, возникающая между двумя видами, приводит к вытеснению из ореола обитания одного другим. Этот принцип конкурентного исключения по итогам своих наблюдений и исследований, сформулировал Г.Ф. Гаузе.

Классификация[]

Существует множество классификаций сукцессий, по показателям, способным меняться в ходе сукцессии или по причинам смен:

• по масштабу времени (быстрые, средние, медленные, очень медленные),
• по обратимости (обратимые и необратимые),
• по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные),
• по происхождению (первичные и вторичные),
• по тенденциям изменения продуктивности (прогрессивные и регрессивные),
• по тенденции изменения видового богатства (прогрессивные и регрессивные),
• по антропогенности (антропогенные и природные),
• по характеру происходящих во время сукцессии изменений (автотрофные и гетеротрофные).

В зависимости от целей исследователя, подобные классификации можно строить на любом логическом основании, а число их можно увеличивать до бесконечности.

Если классифицировать сукцессии на основе протекающих процессов, то можно выделить две основные группы: эндогенные, происходящие в результате функционирования сообществ, и экзогенные, происходящие в результате внешнего воздействия. Движущей силой эндогенных сукцессий является несбалансированный обмен сообществ.

Первичные

Широко известным примером первичной сукцессии является заселение застывшей лавы после извержения вулкана или склона после схода лавины, уничтожившей весь профиль почвы. Сейчас подобные явления редки, но каждый участок суши в какое-то время прошёл через первичную сукцессию.

Первичные сукцессии развиваются параллельно с почвообразованием под влиянием постоянного попадания извне семян, отмирания неустойчивых к экстремальным условиям сеянцев и лишь с определённого времени — под влиянием межвидовой конкуренции. Развитие того или иного серийного сообщества и его смена обусловлены в основном содержанием азота в почве и степенью разрушения её минеральной части.

Например, для горных участков Аляски выделяют следующие типичные стадии первичной сукцессии с характерными растениями-доминантами:

1. Лишайники разрушают породу и обогащают её азотом.
2. Мхи и ряд трав.
3. Кустарниковые сообщества с преобладанием ивы.
4. Кустарниковые сообщества с преобладанием ольхи.
5. Ельник, затем доминирование тсуги.

Вторичные

В качестве примера вторичной сукцессии обычно приводят ельник, уничтоженный пожаром. На занимаемой им ранее территории сохранилась почва и семена. Травяное сообщество образуется уже на следующий год. Дальше возможны варианты: во влажном климате доминирует ситник, затем он сменяется малиной, она — осиной; в сухом климате преобладает вейник, он сменяется шиповником, шиповник берёзой. Под покровом осинового или берёзового леса развиваются растения ели, со временем вытесняющие лиственные породы. Восстановление темнохвойного леса происходит примерно за 100 лет. Восстановление климаксных дубрав в Московской области обычно не происходит, поскольку лес вновь вырубается. Так после пожаров в редкостойных лесах и редколесьях на гарях через несколько десятилетий развиваются березняки травяные. Они сменяются смешанными зеленомоховыми лесами через 120—150 лет после пожара. Редкостойные смешанные сфагновые леса сменяют смешанные зеленомоховые леса через 200—250 лет после пожара. Редколесья на сфагновых болотах формируются на месте редкостойных сфагновых лесов через 250—300 лет. А через 300—350 лет кустарничково-лишайниковые тундры сменяют редколесья на сфагновых болотах.

В известной работе Ю. Одума (Одум Ю. Экология: В 2х т. — Пер. с англ. — М.:. Мир, 1986. Т.1. — 328 с. Т.2. — 376 с.) описан также специфический тип вторичной сукцессии — циклическая сукцессия. Эта сукцессия имеет отличительную черту — в недрах сообщества зреют предпосылки для отката сообщества к более примитивному типу (например, посредством формирования огнеопасной среды). Одумом показано на примере калифорнийской чапарали. Для России аналогичный тип растительности — «харгонат» описан А. В. Беликович.

Мозаичность и ярусность

Пространственная структура биоценоза определяется расположением живых организмов разных видов относительно друг друга в горизонтальном и вертикальном направлении. Ярусность обеспечивает наиболее полное использование окружающей среды и равномерное распределение видов по вертикали. Благодаря этому достигается их максимальная продуктивность. Так, в любых лесах выделяют следующие ярусы:

• наземный (мхи, лишайники);
• травянистый;
• кустарниковый;
• древесный, включающий деревья первой и второй величины.

На ярусность накладывается соответствующее расположение животных. Благодаря вертикальной структуре биоценоза растения наиболее полно используют световой поток. Так, в верхних ярусах растут светолюбивые деревья, а в нижних — теневыносливые. В почве также выделяют различные горизонты в зависимости от степени насыщенности корнями.

Под действием растительности биоценоз леса создает свою микросреду. В ней наблюдается не только повышение температуры, но и изменение газового состава воздуха. Такие трансформации микросреды благоприятствуют образованию и ярусности фауны, включая насекомых, животных и птиц.

Пространственная структура биоценоза имеет и мозаичность. Под этим термином понимают изменчивость флоры и фауны по горизонтали. Мозаичность по площади зависит от многообразия видов и их количественного соотношения. Также на нее влияют почвенные и ландшафтные условия. Зачастую человек создает искусственную мозаичность, вырубая леса, осушая болота и т. д. Из-за этого на данных территориях образуются новые сообщества.

Мозаичность присуща почти всем фитоценозам. В их пределах выделяют следующие структурные единицы:

• Консорции, представляющие собой совокупность видов, объединенных топическими и трофическими связями и зависящих от ядра этой группировки (центрального члена). Чаще всего ее основой выступает растение, а компонентами — микроорганизмы, насекомые, животные.
• Синузии, являющие собой группу видов в фитоценозе, принадлежащую близким жизненным формам.
• Парцели, представляющие структурную часть горизонтального сечения биоценоза, отличающуюся от других его компонентов своим составом и свойствами.

Видовая структура биоценоза

Количество видов в биотопе напрямую зависит от стойкости климата, времени существования и производительности биоценоза. Так, например, в тропическом лесу такая структура будет намного шире, чем в пустыне. Все биотопы отличаются друг от друга количеством видов, населяющих их. Самые многочисленные биогеоценозы называют доминантными. В некоторых из них определить точное число живых существ просто невозможно. Как правило, ученные определяют количество разных видов, сосредоточенных на конкретной территории. Этот показатель характеризует видовое богатство биотопа.

Данная структура дает возможность определить качественный состав биоценоза. При сравнении одинаковых по площади территорий определяют видовое богатство биотопа. В науке существует так называемый принцип Гаузе (конкурентного исключения). В соответствии с ним считается, что если в однородной среде существуют 2 вида похожих живых организмов вместе, то при постоянных условиях один из них постепенно вытеснит другой. При этом у них возникают конкурентные взаимоотношения.

Видовая структура биоценоза включает в себя 2 понятия: «богатство» и «разнообразие». Они несколько отличаются между собой. Так, видовое богатство являет общий набор обитающих в сообществе видов. Он выражается перечнем всех представителей разных групп живых организмов. Видовое разнообразие представляет собой показатель, характеризующий не только состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения между его представителями.

Ученые различают бедные и богатые биотопы. Эти виды биоценоза отличаются между собой количеством представителей сообществ. В этом немаловажную роль играет возраст биотопа. Так, молодые сообщества, которые начали свое формирование сравнительно недавно, включают небольшой набор видов. С каждым годом число живых существ в нем может увеличиваться. Наиболее бедными являются биотопы, созданные человеком (огороды, сады, поля).

Экосистема (биогеоценоз). Структуры экосистемы

Раздел ЕГЭ: 7.2. Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль. Видовая и пространственная структуры экосистемы. Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья. Правила экологической пирамиды. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания)

Экосистема — совокупность живых организмов, тесно взаимодействующих между собой и со средой обитания.

Биогеоценоз — это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и неживых компонентов, которые объединены в единую систему обмена веществ и энергии. Комплекс живых компонентов — биоценоз, комплекс неживых компонентов — биотоп. Биогеоценоз относительно экосистемы выступает как частное от общего. Биогеоценозы — один из вариантов реально существующих экосистем.

Устойчивость — способность выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями. Саморегуляция — способность поддерживать определенную численность особей популяций в сообществе.

СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ

1) Биотическая часть

• Продуценты — автотрофные организмы, преобразующие энергию Солнца или химических реакций в энергию органических соединений. К этой группе относятся растения и некоторые бактерии.
• Консументы — гетеротрофные организмы, использующие готовые органические вещества (в виде пищи) как источник энергии и веществ, необходимых для их жизни деятельности.
• Редуценты — грибы и гетеротрофные микроорганизмы, разлагающие органические вещества до неорганических.

2) Абиотическая часть

• Неорганические соединения.
• Органические соединения.
• Климатические факторы.

ВИДОВАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРЫ ЭКОСИСТЕМЫ

Видовая структура экосистемы — совокупность видов растений и животных, образующих данный биогеоценоз. Она представлена всеми группами организмов. Нарушение какого-либо звена в цепи питания вызывает нарушение экосистемы в целом.

Популяции разных видов в экосистеме распределены особым образом (пространственная структура). Основу вертикальной структуры формирует растительность. Ярусность — разделение сообщества как в надземном, так и подземном пространстве на этажи. Мозаичность — характер горизонтального распределения виден в биотопе, определяемый неоднородностью почвенных условий, рельефом и деятельностью человека.

• Субъект объектные отношения кратко

    

• Структура семейного права кратко

    

• Армия при сталине кратко

    

• История чеченской республики кратко

    

• Значение слова поршень кратко

Биотоп и биоценоз

В научной литературе часто используются такие термины, как «биотоп», «биоценоз». Что они означают и чем отличаются друг от друга? На самом деле всю совокупность живых организмов, входящих в конкретную экологическую систему, принято называть биотическим сообществом. Такое же определение имеет и биоценоз. Это совокупность популяций живых организмов, обитающих на определенной географической территории. Она отличается от других по ряду химических (почва, вода) и физических (солнечное облучение, высота над уровнем моря, размер площади) показателей. Участок абиотической среды, занятый биоценозом, называютбиотопом. Так что оба эти понятия применяются для описания сообществ живых организмов. Иными словами, биотоп и биоценоз — это практически одно и то же.

Численность видов

В каждом биотопе выделяют группу основных видов, самых многочисленных в каждом размерном классе. Именно связи между ними являются определяющими для нормальной жизнедеятельности биоценоза. Те виды, которые преобладают по численности и продуктивности, считаются доминантами данного сообщества. Они господствуют в нем и являются ядром этого биотопа. Примером может служить трава мятлик, которая занимает максимальную площадь на пастбище. Она является основным продуцентом этого сообщества. В самых богатых биоценозах почти всегда все виды живых организмов малочисленны. Так, даже в тропиках на одной небольшой площади редко встречаются несколько одинаковых деревьев. Поскольку такие биотопы отличаются своей высокой стабильностью, в них редко встречаются вспышки массового размножения некоторых представителей флоры или фауны.

Все виды сообщества составляют егобиоразнообразие. У биотопа есть определенные принципы. Как правило, в его состав входят несколько основных видов, отличающихся высокой численностью, и большое количество редких видов, характеризующихся незначительным количеством его представителей. Это биоразнообразие является основой равновесного состояния конкретной экосистемы и ее устойчивости. Именно благодаря ему в биотопе происходит замкнутый круговорот биогенов (питательных веществ).

Сукцессии в микробиологии[]

В естественных (например, почвенных) микробных сообществах сукцессии обычно вызываются поступлением порции органического вещества той или иной формы. Поскольку различные микроорганизмы приспособлены либо к разрушению сложных полимеров, либо поглощению мономеров при их высокой концентрации, либо к существованию в условиях голода, по мере разрушения и использования органики происходят изменения в структуре сообщества.

В лесной подстилке, например, есть возможность изучать несколько стадий сукцессии одновременно, поскольку они сменяются при движении сверху вниз.

Помимо этого сукцессию могут вызывать изменения температуры, влажности, содержания газов или специфических веществ и т. п. Процесс почвообразования сопровождается продолжительной сукцессией как растительного, так и микробного сообщества.

Экология
Понятия	Экологические законы, правила, принципы • Продуценты • Консументы • Редуценты • Экотон
Экосистема	Биосфера • Типы экосистем • Экосистемы суши • Морские экосистемы • Пресноводные экосистемы • Биогеоценоз • Биом • Агробиоценоз • Агроценоз • Антропогенные экосистемы • Антропоэкосистема
Экотоп	Биотоп • Стация • Биогенные элементы • Климатоп • Микроклимат • Климат • Эдафотоп • Рельеф • Топография • Местообитание • Гидротоп
Биоценоз	Фитоценоз • Зооценоз • Микробоценоз • Синузия • Ценоячейка • Эдификатор • Консорция
Функционирование	Сукцессия • Сукцессионный ряд • Деградация экосистем • Эволюция экосистем • Управление экосистемами • Лимитирующие факторы • Потоки энергии • Биогеохимические циклы • Устойчивость и долговечность экосистем

Эта страница использует материалы Википедии. Оригинальная статья располагается на Сукцессия. Список авторов можно увидеть там же на странице истории. Как и на ПермаВики, текст Википедии доступен в соответствие с Creative Commons Licensed.

Особенности биоценозов

Популяции и биоценозы являются предметом тщательного изучения. Так, ученые установили, что большинство водных и практически все наземные биотопы имеют в своем составе микроорганизмов, растений и животных. Они установили такую особенность: чем больше различия в двух соседних биоценозах, тем более разнородные условия на их границах. Также установлено, что численность какой-то группы организмов в биотопе в значительной степени зависит от их размеров. Иными словами, чем мельче особь, тем больше численность этого вида. Установлено и то, что группы разных по размеру живых существ живут в биотопе в различных масштабах времени и пространства. Так, жизненный цикл некоторых одноклеточных протекает в пределах одного часа, а крупного животного — в пределах десятилетий.

Экологическая

Экологическая структура биоценоза, стоит несколько особняком, потому что в ее основу положен принцип адаптации видов к различным обстоятельствам. Например, к питанию, внешнему виду, окружающей среде, размерам и так далее. Особенностью является то, что эти обстоятельства или условия бывают природными, а могут быть созданы и сформированы человеком. Наличие естественных и искусственных факторов предопределяет количество и качество видов, занимающих определенную территорию или экологическую нишу.

Неорганическая или неживая среда, формирующая однородное пространство для живых организмов, называется биотоп, размеры которого могут быть очень разными. Экологический тип биоценоза рассматривается в неразрывной связи с биотопом.

А.С. Степановских Экология. Учебник для вузов М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.

Пространственная

Структура, характеризующая пространственное его наполнение, подразделяется на два вида.

Распределение по высоте – это вертикальная или ярусная структура. Распределение по ширине или в плоскости – горизонтальная или мозаичная.

Ярусы, наиболее ярко выражены у растений и представляют собой их видовое распределение по пластам, расположенным на разном расстоянии от земли. По этому признаку растения подразделяют на теневыносливые и светолюбивые. Если перечислять, начиная от земли и вверх, то есть мохово-лишайниковый, кустарничково-травяной, кустарниковый и древесный ярусы.

Можно говорить о ярусах обитания у насекомых. Здесь принцип распределения видов такой: обитатели почвы, поверхностного ее слоя, мхов, травостоя и последний – самый верхний.

Для животных и птиц ярусыпрактически не выражены.

Горизонтальная структура, то есть плоскостной срез на каждом из вертикальных уровней, характеризуется видовым многообразием или мозаичностью. Наполняемость живыми организмами каждого такого слоя зависит от нескольких факторов. Это влияние окружающей неживой природы или абиогенный фактор. Растительность этого горизонта. Совокупное влияние неживой природы и растительного мира. И последний фактор, присущий около почвенному уровню – это разнообразие, возникшее вследствие жизнедеятельности роющих животных.

Пространственная структурированность сообщества

Наглядным примером для понимания вертикальной ярусности у живых существ являются насекомые. Среди них есть такие представители:

• обитатели почв — геобии;
• жители поверхностного слоя земли — герпетобии;
• проживающие во мхах бриобии;
• размещающиеся в травостое филлобии;
• обитающие на деревьях и кустарниках аэробии.

Горизонтальная структурированность вызывается целым рядом различных причин:

• абиогенной мозаичностью, к которой относятся факторы неживой природы, такие как органические и неорганические вещества, климат;
• фитогенной, связанной с произрастанием растительных организмов;
• эолово-фитогеннаой, представляющей собой мозаичность по абиотическим и фитогенным факторам;
• биогенной, связанной в первую очередь с животными, которые способны рыть землю.