чем выше разнообразие видов в биоценозе тем

Видовое и экологическое разнообразие биоценоза как основа его устойчивости

Вы будете перенаправлены на Автор24

Биоценоз – это совокупность живых организмов (растений, животных, бактерий и грибов), которые совместно обитают на какой-либо территории.

Видовое и экологическое разнообразие биоценоза как основа его устойчивости

Видовое разнообразие – это число видов в биоценозе, которое имеет конкретное содержание и является одной из важнейших качественных и количественных характеристик степени устойчивости природного сообщества.

Видовое разнообразие является показателем взаимосвязи с разнообразием среды обитания. Если организмы находят для себя подходящие условия обитания, то возникает большая степень вероятности того, что они в нем поселятся.

Таким образом, видовое разнообразие является первым показателем его устойчивости. Кроме того, обращать внимание следует на экологические условия существования видов, так как от них тоже зависит система устойчивости биоценоза.

Внутри биоценоза организмы вступают во взаимообусловленные отношения и зависят от действия факторов окружающей среды.

Структура биоценоза и основные характеристики природных сообществ

В состав биоценоза входят:

Готовые работы на аналогичную тему

Если биоценоз занимает участок земной поверхности с однотипными, устойчивыми условиями (климатом, рельефом, почвами и пр.), то его называют биотопом. Биоценоз также может влиять на биотоп, менять его условия. Границы биоценоза достаточно сложно установить, но при полевых исследованиях его границы можно установить по фитоценозу или совокупности растительных организмов.

Фитоценоз как правило обладает достаточно легко различимыми чертами. Например, растительное сообщество луга значительно отличается от такового на болоте. Фитоценоз представляет своего рода экологический каркас собственного биоценоза, обуславливает его структуру, а также видовой состав. Все организмы биоценоза выполняют собственный функции только при наличии устойчивого фитоценоза, который будет производить первичную биомассу для круговорота веществ. Таким образом, фитоценоз является одним из важнейших параметров показателей стабильности экосистемы.

В связи с этим без создания экологического каркаса невозможно говорить об организации рационального природопользования, а также использования земельных ресурсов. Видовое разнообразие биоценоза представлено всеми группами организмов, которые входят в него.

По характеру экологической роли, все организмы делятся на три группы:

Также на устойчивость биоценоза существенно влияет нарушение деятельности какого-либо звена в цепи. Например, интенсивная вырубка леса может существенно изменить видовой состав насекомых, а, следовательно, птиц, зверей.

Любое природное сообщество характеризуется определённой численностью видов растений и животных, которые обуславливают равновесие, как принцип устойчивости биоценоза. Каждая популяция отдельного вида имеет определенное соотношение между процессом образования новых особей и отмиранием старых. Например, в экосистеме острова вымирание одних видов заменяется их появлением с ближнего материка. Если на острове мало видов, то в этом случае скорость заселения видов снижается и процесс появления новых видов резко замедляется. Такой характер видообразования называют периодическим (происходящим в результате дивергенции или заноса).

Маленькие популяции видов имеют тенденцию к быстрому вымиранию по сравнению с крупными популяциями. На крупных островах число видов значительно выше, чем на маленьких. Кривая вымирания видов на маленьких островах также будет значительно выше.

Материковые популяции большинства видов, как правило, крупнее, чем островные, и поэтому скорость вымирания видов на острове выше, чем на материковой части. На материке чаще появляются и новые виды, формирующиеся в рамках определенного регионе и за счет дивергенции видов этого региона и меньше за счет прихода новых видов из других территорий. Число видов в регионе влияет на скорость видообразования.

Если число видов внутри биоценоза высокое, то это может стать залогом для стабилизации экологического и видового разнообразия, так как снижаются экологические возможности организмов, но образуется больше новых видов, интенсифицируется процесс размножения.

Выпадение видов также имеет колоссальную роль в системе обеспечения устойчивости биоценоза. В большинстве случаев интенсивность обновления видов значительно превосходит изменение степени их разнообразия. Чем продолжительнее период развития биоценоза, тем выше в нем доля эндемиков.

Эндемичные виды – это виды, распространённые в пределах небольшого географического ареала и не встречающиеся в пределах какой-либо другой территории.

Кроме того, устойчивость существования биоценоза существенно сдерживается процессами дивергенции. Например, в биоценозе озера число видов будет относительно быстро приближаться к стабильному уровню. При этом таксоны, которые достигают большого разнообразия, достаточно быстро замещаются таксонами, которые эволюционируют медленно, но обладают более широким экологическим потенциалом. При этом повышается конкурентоспособность различных видов.

Источник

§ 42. Видовая структура биоценоза

Оглавление

Преамбула

Природные биоценозы характеризуются определенной видовой структурой. Видовая структура — это видовое разнообразие биоценоза и соотношение видов по численности.

Видовое разнообразие биоценоза

Достаточно только посмотреть на разные биоценозы, чтобы заметить их различия по видовому составу. Получить полное представление о видовом разнообразии биоценоза практически невозможно, так как нельзя учесть все виды микроорганизмов. Но даже количественная характеристика хорошо заметных организмов дает возможность получить о биоценозе важную информацию. Видовое разнообразие биоценоза можно охарактеризовать с помощью двух количественных показателей: видовое богатство и видовая насыщенность.

Видовое богатство — общее количество видов, обитающих в биотопе. Каждый вид в биоценозе представлен популяцией. Природные биоценозы считаются бедными, если их видовое богатство составляет сотни и тысячи видов (биоценозы хвойных лесов, пустынь, высокогорий). В богатых биоценозах количество видов достигает десятков и сотен тысяч (тропические леса, саванны). Чем выше видовое богатство, тем устойчивее биоценоз по отношению к резким изменениям условий среды и нашествию вредителей. Чем можно объяснить такую зависимость? Во-первых, у каждой популяции есть возможность образовать большее количество связей и удовлетворить свои экологические потребности. Это повышает ее выживаемость, а значит, и сохранение биоценоза в целом. Во-вторых, имеется возможность взаимозаменяемости одних видов другими при выполнении их функции, благодаря чему при исчезновении какого-либо вида не нарушается функциональная структура биоценоза.

Видовая насыщенность — количество видов, приходящихся на единицу площади или единицу объема биотопа. Два биоценоза, имеющие одинаковое видовое богатство, не будут в равной степени устойчивы, если они занимают разные по площади биотопы. Устойчивее будет биоценоз с меньшей площадью биотопа. В нем будет выше видовая насыщенность, а значит, больше вероятность образования связей между популяциями и выше их прочность.

Таким образом, чтобы получить представление о видовом разнообразии биоценоза, недостаточно знать общее количество видов в биотопе. Необходимо иметь информацию и о плотности его заселения видами — видовой насыщенности.

Видовое разнообразие биоценоза зависит от условий среды в биотопе. Например, в тундре, где постоянно ощущается дефицит тепла, биоценозы имеют небольшое видовое разнообразие. Основу его составляют мхи и лишайники. В умеренных широтах видовое разнообразие в основном определяется покрытосеменными и голосеменными растениями, из животных — птицами, млекопитающими и в меньшей степени грибами. В тропических лесах самое богатое многообразие флоры и фауны.

Таким образом, можно сделать вывод, что чем благоприятнее условия среды, тем больше видовое разнообразие биоценозов, и наоборот. Значит, по видовому разнообразию биоценоза можно судить о степени благоприятности условий среды обитания для организмов в данном биотопе.

Видовое разнообразие зависит и от возраста биоценоза. Молодые, только начинающие развиваться биоценозы бедны по видовому составу. Они становятся богаче по мере развития. Наибольшее видовое разнообразие наблюдается в зрелых устойчивых биоценозах. Следовательно, по видовому разнообразию можно определить стадию развития биоценоза.

*Соотношение видов по их численности

В любом биоценозе есть виды, преобладающие по численности и занимающие большую часть биотопа. Эти виды называются доминантными или доминантами. Они определяют тип биоценоза. Это, например, сосна — в сосновом лесу, береза — в березовой роще, дуб — в дубраве, ольха — в ольшанике. Доминирование вида не всегда означает его обилие, доминантный вид может иметь и низкую абсолютную численность (например, верблюжья колючка в пустыне). Но по сравнению с численностью других видов в данном биоценозе его численность самая высокая. Доминанты, которые участвуют в формировании среды для всего сообщества (средообразующие виды), называются видами-эдификаторами. Эдификатор верхового болота — это сфагнум, степи — ковыль, дубравы — дуб. Иногда эдификаторами могут быть и животные: бобры формируют бобровые, а копытные животные — степные ландшафты. Удаление вида-эдификатора может настолько изменить условия среды обитания, что данный биотоп окажется непригодным для ранее существовавших там видов. В него станут заселяться новые виды, и это приведет к смене биоценоза.

Кроме видов-доминантов, любой биоценоз включает множество других видов с меньшей численностью. Они поддерживают разнообразие связей в биоценозе и служат резервом для замещения доминантов, то есть придают стабильность биоценозу. В зависимости от доли особей данного вида в общей численности особей биоценоза — степени доминирования — их разделяют на четыре категории:

1) субдоминантные виды — довольно многочисленные и часто встречающиеся в биотопе виды, но заметно уступающие по численности доминантным;

2) малочисленные виды — виды с небольшой численностью, изредка встречающиеся в биотопе;

3) редкие виды — виды с очень малой численностью, встречающиеся только в отдельных местах биотопа;

4) случайные виды — виды, нетипичные для данного биоценоза и представленные здесь единичными экземплярами.

Доминантные и субдоминантные виды человек может использовать в процессе хозяйственной деятельности без ущерба для биоценоза. Малочисленные и редкие виды нужно охранять в пределах данного биоценоза.

Особого внимания заслуживают виды с очень низкой численностью, встречающиеся только в отдельных местах биотопа. Когда их численность и(или) ареалы быстро сокращаются за короткие промежутки времени, то они заносятся в Международную или национальные Красные книги и подлежат охране. Эти виды называются редкими. Случайные виды не заслуживают внимания, так как они в данном биоценозе существовать не смогут и со временем исчезнут.

Повторим главное. Видовая структура биоценоза характеризуется видовым разнообразием и соотношением видов по их численности. Видовое разнообразие определяется такими показателями, как видовое богатство и видовая насыщенность. Виды, преобладающие по численности и занимающие большую часть биотопа, называются доминантными. Если они участвуют в формировании среды для всего сообщества, то их называют видами-эдификаторами. Виды, численность и(или) ареал которых очень малы и быстро сокращаются за короткие промежутки времени, заносятся в Красную книгу, называются редкими и подлежат охране.

Проверим знания

1. Какими показателями характеризуется видовое разнообразие биоценоза?
2. Как по видовому разнообразию можно определить стадию развития биоценоза?
*3. На какие категории разделяют виды по степени доминирования?
4. Какую роль в жизни биоценоза играют виды-эдификаторы?

*1. Установите соответствие между биоценозами и их видами-эдификаторами.
Биоценозы: 1. Верховое болото. 2. Степь. 3. Тайга. 4. Тундра. 5. Смешанный лес.
Виды-эдификаторы: а) ковыль; б) осина; в) сфагнум; г) сосна; д) ель; е) береза; ж) дуб; з) ягель; и) карликовая береза.
2. Приведите доказательства зависимости устойчивости биоценозов от их видового разнообразия.
3. Назовите виды-эдификаторы типичных биоценозов вашего региона. Укажите, какие охраняемые виды растений или животных обитают в вашем регионе.

*Индивидуальное домашнее задание. Проанализируйте видовую структуру близлежащего биоценоза (луга, леса, парка и т. д.). Выделите несколько пробных площадок в разных местах биотопа данного биоценоза, посчитайте общее количество видов и примерную численность особей каждого из них. Найдите средние значения полученных показателей. Распределите виды на категории по степени их доминирования. Определите, какие виды доминантные, а какие редкие и нуждаются в охране.

Источник

Структура биоценоза в биологии — определение, виды и примеры

Структура биоценоза представляет собой четкую обоснованность и взаимосвязь между его частями. Подразделяется на несколько видов, каждый из которых будет подробно описан далее. Но сначала необходимо выяснить, что же представляет собой само рассматриваемое понятие.

Понятие биоценоза

Природа населена множеством живых существ. Животные или цветы не могут существовать отдельно. Каждый живой организм взаимодействует с отличным или себе подобным видом. Это взаимодействие обозначено наукой как биотический фактор среды.

Биоценотической средой называют совокупность всего живого, окружающего организм. Интересно, что многообразные представители всего живого на Земле создают сообщества и обитают лишь с теми видами, которым необходимы те же условия для благоприятного существования.

Определенную однородную территорию назвали биотопом. То есть участок какого-либо пространства (водоема, суши, моря) со стабильным воздействием климатических условий и внешней окружающей среды.

Биоценоз делится на несколько сообществ: зооценоз (животное сообщество), фитоценоз (растительное сообщество) и микробиоценоз (сообщество микроорганизмов).

Существуют различные виды данного понятия. Кратко о том, что они означают, показано в таблице:

Понятие «биоценоз» впервые в 1877-м году предложил К. Мебиус (немецкий гидробиолог). Ученый провел исследования в рамках наблюдений за обитанием устриц в Северном море. Исследования подтвердили, что устрицы приспособлены лишь к конкретным внешним условиям. А главное, совместно с ними можно заметить и других видов обитателей — моллюсков или ракообразных.

Каждый элемент биоценоза имеет непосредственное влияние на жизнедеятельность другого. Совместное проживание и благоприятное воздействие организмов друг на друга на единой территории складывались много веков.

Видовая структура биоценоза

Данная структура подразумевает наличие разнообразных видов организмов, их количество и общую массу. Богатство и бедность биоценоза определяется численностью и разнообразием обитающих в нем видов.

К примеру, на местах с девиацией (уклонением от нормы) условий внешней среды заметно сильное обеднение. Единичные особи способны выжить при неблагоприятном окружающем воздействии. Невелико видовое разнообразие и в местах с постоянным или негативным вмешательством (разрушение территории посредством затопления и уничтожения руками человека).

Биоценозы делят на естественные и искусственные. Естественный исторически складывается с течением многих лет. Поэтому более молодой биоценоз отличается более скудными видовыми характеристиками.

Человек также не может собрать большое многообразие видов на одной территории. Поэтому искусственные биоценозы также не отличаются широким разнообразием обитателей.

Плотность обитания зависит и от природных климатических условий. Чем благоприятней среда, тем выше концентрация организмов на одной территории.

Пространственная структура биоценоза

Предполагает расположение каждого вида на определенном участке биотопа как в вертикальном, так и в горизонтальном соотношении.

Под ярусностью понимается удаленность расположения видов от почвы. На принципе ярусности строится использование солнечного света разными видами растений. Ярусность бывает наземная и подземная.

Как правило, наземные ярусы делят на 5 частей в зависимости от высоты дерева:

к 1-му ярусу относят высокие деревья (дуб);

менее высокие деревья относятся ко 2-му ярусу;

к 3-му ярусу принадлежат: лещина, крушина и другие кустарники;

4-й ярус составляют высокие травы;

5-й –наименьшие по высоте растения (земляника).

Ярусы в подземной части соотносятся с длиной корней трав и деревьев. Ярусов здесь намного меньше.

Различают 3 типа подземных ярусов: подстилка (происходит образование перегноя), корневое пространство и минеральный слой.

К обозначенным ярусам относятся и животные организмы:

в 1-м ярусе обитают постоянные жители кроны деревьев;

2-й ярус составляют птицы и насекомые, пожирающие стволы деревьев;

3-й и 4-й ярусы разделяют хищники, грызуны и копытные существа;

5-й ярус заполняют мелкие организмы (клещи, многоножки).

Среди всего многообразия обитателей есть и те, кого сложно отнести к какому-либо определенному положению. Они могут обитать в любых ярусах и межъярусных пространствах (лианы).

Если ярусность определяет вертикальное расположение видов, то мозаичность характеризует их горизонтальное распределение. То есть конкретный вид растения произрастает на определенном участке почвы, которая наиболее ему соответствует.

Мозаичность может быть создана вручную вследствие вырубки лесов. На освободившемся месте появляются новые виды и создаются новые сообщества.

Трофическая структура биоценоза

Биоценоз устойчив благодаря наличию разных экологических групп и биологических цепей, составляющих взаимосвязь органической и неорганической природы.

Устойчивость обеспечивают три важных компонента трофической структуры: продуценты, консументы, редуценты.

Организмы, создающие органическое вещество с помощью неорганического, являются продуцентами. Консументы бывают первого и второго порядка.

В первом случае консументы потребляют продуцентов (коровы). Во втором случае они сами становятся жертвами консументов второго порядка.

Редуцентами являются организмы, разлагающие и разрушающие органические вещества до неорганического состояния (грибы, бактерии).

Роль ограничивающего фактора в любом биоценозе играет пища, поэтому в целях поддержания многообразности видов в сообществах, консументы включают в себя организмы, источниками энергии у которых являются листва, древесина или корни растений.

Примеры биоценоза

Совокупности живых организмов бывают разных масштабов. Для более подробного объяснения будут рассмотрены несколько примеров. За основу обычно берутся леса, так как там больше всего популяций.

Биоценоз леса (дубравы)

Дубрава существует на протяжении сотен лет, устойчива и заселена разнообразными видами организмов. Лес охватывает определенную масштабную территорию со стабильными абиотическими факторами.

Между видами существует устойчивая тесная связь, относительно сложившийся цикл саморегуляции. В состав дубравы входят все три необходимые экологические группы.

Налажено использование органических веществ и энергии, стабилизировалась саморегуляция. Механизм саморегуляции, являющийся главным компонентом в таком биоценозе, означает совместное обитание различных видов организмов с разными способами питания.

Численность каждого вида поддерживается, не происходит полного уничтожения. Организмы приспособлены ко всем факторам внешней среды.

Биоценоз водоема

Водоросли и прибрежные травы водоема передают солнечный заряд другим организмам.

Рыбы, моллюски, насекомые играют роль консументов. А различные бактерии, жуки выступают в качестве редуцентов и поглощают омертвевшие организмы.

Биоценоз пустыни

Для растительности пустынь характерны ксерофильные деревья и кустарники с мелкой, иногда чешуевидной листвой, и сильно развитой корневой системой (саксаулы, акации).

Особенно распространены суккулентные растения, свойства которых заключаются в накапливании запасов воды (кактус).

Бодрствование по ночам — такой образ жизни лучше всего подходит для беспозвоночных организмов, так они защищаются от перегрева. Альтернативный вариант – обитание в почвенном ярусе, где находятся большие запасы питания в виде подземных растений.

Мелкие виды живут и питаются в норках грызунов. В пустыне очень много насекомых – жуки, навозники, скарабеи, муравьи, клопы.

Условия для жизни пресмыкающихся более широки. Высокая температура здесь играет небольшую роль. Ведь не отменено преобладание пустынных ящериц и змей, которые в большинстве своем не переносят продолжительное время температуру выше 40 градусов.

Искусственный биоценоз

Это совокупность живых организмов, сформированная и поддерживаемая непосредственно человеком. Среди них известны агроценозы – сообщества, которые создаются человеком в целях получения каких-либо продуктов.

К ним относят: водохранилища, пастбища, искусственные лесопосадки и др.

Подобные сообщества экологически неустойчивы, им нужно постоянное наблюдение, отличаются низким видовым разнообразием, отсутствием саморегуляции организмов. Необходимо постоянное вмешательство человека (борьба с вредителями, сорняками, удобрения).

Чем отличается биоценоз от биогеоценоза

Многие путают значение биоценоза с биогеоценозом. Эти два понятия во многом схожи. Однако понятие «биогеоценоза» было разработано Сукачевым в 1942-м году.

Главным отличием между терминами является то, что биоценоз – это участок среды, охватывающий все живое и взаимосвязь только между живыми организмами. В то время как биогеоценоз включает в себя и факторы неживой природы.

Т. е. есть в биогеоценозе присутствует взаимосвязь не только между живыми организмами, но и живого с неживым (органические компоненты неразрывно связаны с неорганическими).

Однако стоит учесть, что самым важным сходством между биоценозом и биогеоценозом является устойчивая взаимосвязь между организмами и природой в целом. Следует это помнить и ценить природу, охранять ее и поддерживать экологию.

Источник