 |
Структура и функционирование экосистем
|
|
|
|
Глава 4. Синэкология – экология сообществ
Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме
Живые организмы, характеризующиеся биотической структурой, находятся между собой и абиотическими условиями среды обитания в определенных отношениях, образуя тем самым, биологические сообщества. В природе мы обычно имеем дело с биоценозами. Понятие «биоценоз» было предложено в 1877 г. немецким зоологом Карлом Мёбиусом.
Биоценоз (от греч. bios – жизнь, koinos – общий) – это совокупность популяций разных видов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), совместно живущих в одних и тех же условиях среды. Он занимает некое пространство, называемое биотопом, под которым понимается определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (воздух, вода, климат, почвы и подстилающие их горные породы). Растительный компонент биоценоза называется фитоценозом, животный – зооценозом, микробный – микробоценозом, а совокупность грибов – микоценозом.
Рис. 4.1. Составные части биоценоза
Ведущим компонентом, или экологическим каркасом биоценоза, обуславливающим его состав и структуру, является фитоценоз. Он определяет, каким будут зооценоз, микробоценоз и микоценоз.
Совокупность живых организмов и неживых компонентов, взаимодействующих совместно и связанных между собой потоком энергии и круговоротом веществ составляет экосистему. Термин «экосистема» был предложен английским ученым А. Тэнсли (1935), а российский ученый В.Н. Сукачев (1942) предложил термин «биогеоценоз». Экосистема и биогеоценоз – понятия близкие, но не синонимы. Биогеоценоз – это экосистема в границах фитоценоза. По определению В.Н. Сукачева, «биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрогеологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и находящееся в постоянном движении и развитии».
|
|
|
Экосистема – понятие более общее. Каждый биогеоценоз – это экосистема, но не каждая экосистема – биогеоценоз. Экосистема может не включать в себя растительного сообщества, а также и почвы (например, труп животного, ствол дерева в стадии разложения и др.).
Для удобства рассмотрения экосистемы подразделяют на микро-, мезо- и макроэкосистемы в зависимости от размеров. Микроэкосистемы – мелкие (например, нора млекопитающего с ее обитателями, включая паразитов, сожителей и т.д.), обычно составляющие индивидуальные сотоварищества. Мезоэкосистемы – средние, промежуточного размера: лес, пруд и т.д. Макроэкосистемы – большие, крупных размеров: биогеографические области океана, континента и т.п.
Единая экосистема нашей планеты называется биосферой. Биосфера – экосистема высшего порядка.
Для естественной экосистемы характерны три признака:
1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;
2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;
3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.
Экосистема является важнейшей структурной единицей окружающего мира. Простые экосистемы входят в более сложно организованные. При этом реализуется иерархия организации экологических систем. Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема - биосфера. В ее рамках происходит обмен энергией и веществом между всеми живыми и неживыми составляющими в масштабах планеты.
|
|
|
Структура и функционирование экосистем
Различают видовую, пространственную и экологическую структуры экосистемы.
Видовая структура. Независимо от степени сложности экосистема характеризуется видовым составом, численностью входящих в нее организмов, биомассой, соотношением отдельных трофических групп, интенсивностью процессов продуцирования и деструкции органического вещества.
Пространственная структура – распределение организмов в пространстве (по вертикали и по горизонтали). Пространственная структура образуется, прежде всего, растительной частью биоценоза (фитоценозом). Различают ярусность (вертикальная структура биоценоза) и мозаичность (структура биоценоза по горизонтали).
Экологическая структура – соотношение организмов разных экологических групп. Биоценозы со сходной экологической структурой могут иметь разный видовой состав. Это связано с тем, что одни и те же экологические ниши могут быть заняты сходными по экологии, но далеко не родственными видами. Такие виды называются замещающими, или викарирующими.
Любая популяция занимает определенное местообитание и определенную экологическую нишу. Местообитание – это территория, занимаемая популяцией, с комплексом присущих ей экологических факторов. Экологическая ниша – место популяции в природе, включающее не только положение вида в пространстве, но и функциональную роль его в сообществе (например, трофический статус) и его положение относительно абиотических условий существования (температуры, влажности и т.п.). Местообитание – это как бы «адрес» организма, а экологическая ниша – это его «профессия».
|
|
|
