Библиографический список к разделу

1. Гальперин, М.В. Общая экология : [учеб. для сред. проф. образования] / М.В. Гальперин. - М. : Форум : Инфра-М, 2006. – 336 с.

2. Коробкин, В.И. Экология [Текст] / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2005. – 575 с.

3. Миркин, Б.М. Основы общей экологии [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по естественнонауч. специальностям / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова ; [под ред. Г.С. Розенберга]. - М. : Унив. кн., 2005. – 239 с.

4. Степановских, А.С. Общая экология : [учеб. для вузов по экол. специальностям] / А.С. Степановских. - 2-е изд., доп. и перераб. - М. : ЮНИТИ, 2005. – 687 с.

5. Фуряев, В.В. Общая экология и биология : учеб. пособие для студентов специальности 320800 очн. формы обучения / В.В. Фуряев, А.В. Фуряева ; Федер. агентство по образованию, Сиб. гос. технол. ун-т , Ин-т леса им. В. Н. Сукачева. - Красноярск : СибГТУ, 2006. – 100 с.

6. Голубев, А.В. Общая экология и охрана окружающей среды : [учеб. пособие для всех специальностей] / А.В. Голубев, Н.Г. Николаевская, Т.В. Шарапа ; [под ред. авт.] ; Гос. образоват. учреждение высшего проф. образования "Моск. гос. ун-т леса". – М. : МГУЛ, 2005. - 162 с.

7. Коробкин, В.И. Экология в вопросах и ответах [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. - 2-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д : Феникс, 2005. - 379 с. : схем. - Библиогр.: с. 366-368. - 103.72 р.

Контрольные вопросы к разделу 4

1. Понятие популяции. Назовите территориальные подразделения популяций согласно классификации Н.П. Наумова.

2. Раскройте количественные показатели популяций. Кривые выживаемости. Примеры.

3. Половая и возрастная структура популяций. Примеры.

4. Расскажите о возможных вариантах пространственной структуры популяций. Примеры

5. Этологическая структура популяции. Примеры.

6. Динамика популяций. Кривые изменения численности популяций. Что такое факторы сопротивления среды? Биотический потенциал вида? Примеры.

7. Гомеостаз популяций: понятие, функции, примеры.

Раздел 5: биоценозы и экосистемы

5.1. Понятие биоценоза, его особенности как надорганизменной системы

В природе популяции разных видов интегрируются в системы более высокого ранга – макросистемы, которые называют биоценозами (синонимом биоценоза можно считать сообщество).

Впервые термин «биоценоз» был определен Карлом Мебиусом (немецкий зоолог) в 1877 г., когда он изучал устричные банки (сплошные многослойные поселения устриц (семейство двухстворчатых моллюсков) на дне Северного моря. Он установил закономерность, что рядом с устрицами живут водоросли и целая компания организмов различных видов. Они живут в одинаковых условиях, существует зависимость друг от друга. Мебиус предложил называть это сообщество биоценоз, живое сообщество.

Биоценоз (биос – жизнь, ценоз - общий) – это группа, совместно обитающих и взаимосвязанных популяций растений, животных и микроорганизмов. Совокупность растений в биоценозе называют фитоценозом, сообщество животных - зооценозом. Участок абиотической среды, которую занимает биоценоз, называют биотопом. Изучением закономерностей сложения и функционирования биоценозов занимается часть экологии – биоценология.

Биоценозы относятся к надорганизменному уровню организации жизни и по классификации немецкого эколога В. Тишлера характеризуются следующими особенностями:

1. Сообщества всегда возникают, складываются из готовых частей (представителей различных видов), имеющихся в окружающей среде. Пример: еловый лес.

2. Части сообщества заменяемы. Один вид (или комплекс видов) может заменять место другого со сходными экологическими требованиями без ущерба для всей системы. Пример: растительность до и после пожара.

3. Надорганизменная система существует в основном за счет уравновешивания противоположно направленных сил. Интересы разных видов в биоценозе прямо противоположны. Пример: Хищник-жертва, паразит-хозяин, но они существуют в рамках биоценоза.

Масштабы биоценотических группировок организмов очень различны: от подушек лишайников на стволах деревьев до населения лесов, степей, пустынь. Принципиальной разницы между группировками разных масштабов нет. Организация жизни на биоценотическом уровне иерархична. Более мелкие сообщества входят составной, относительно автономной частью в более крупные. Следуя от наиболее обширных биоценозов до самых ограниченных, можно выделить следующие типы группировок. Типы биоценозов:

1. Основные сообщества. Их всего три: наземные, пресноводные, морские.

2. Биомы (иначе формации или комплексы) – сообщества, приуроченные к ландшафтным зонам. Они представляют собой однородное сообщество, не зависящее от состава растительности; занимают биомы большие пространства и регулируется макроклиматом. Например, американская прерия (в прошлом веке), африканская савана, лиственные леса умеренной зоны Европы, биомы тундры, лесотундры.

3. Ассоциации – хорошо очерченные группировки видов в пределах биома. Примеры: буковый лес, поля, ленточные боры (Алтай, Казахстан, юг Красноярского края).

4. Синузии – очень небольшие сообщества, хорошо сохраняющие свою индивидуальность и пространственно ясно ограничены. Существуют синузии непродолжительное время, их автономность относительна. Например, ствол мертвого дерева, труп животного и т.п.

ТЕМА: Понятие биогеоценоза и экосистемы

Биоценоз (сообщество живых организмов) неотделим от биотопа (места обитания биоценоза, его абиотической среды). Понятие биогеоценоза введено В. Н. Сукачёвым (1940), что явилось логическим развитием идей русских учёных В. В. Докучаева, Г. Ф. Морозова, Г. Н. Высоцкого и др. о связях живых и косных тел природы и идей В. И. Вернадского о планетарной роли живых организмов. В России в 50-х гг. XX в. геоботаником В.Н. Сукачевым было создано учение о биогеоценозе.

Биогеоценоз – единство взаимодействующих между собой биоценоза и биотопа, приуроченных к определенной растительной группировке.

В.Н. Сукачевым предлагается следующая схема биогеоценоза:

Б ИОЦЕНОЗ

Растения + Животные + Микроорганизмы + Грибы

+ Биогеоценоз

БИОТОП

Климат + Вода + Почва + Рельеф

Рисунок - Схема биогеоценоза

В соответствии со схемой биогеоценоз включает две главные составляющие: биотоп (место существования организмов) и биоценоз. В свою очередь каждая из этих составляющих включает определенные компоненты. Одно из важнейших свойств биогеоценоза – это взаимосвязь и взаимозависимость всех его компонентов (на рисунке это показано стрелками).

Вполне понятно, что климат всецело обуславливает состояние живых организмов. В свою очередь почва в какой-то степени определяет климатические особенности (например, от окраски поверхности почвы зависит степень ее прогреваемости и влажность воздуха), а это также влияет на животных, растения и микроорганизмы. Все живые организмы тесным образом связаны между собой, являясь друг для друга либо источником пищи, либо средой обитания, либо фактором смертности. Человек способен прямо или косвенно прерывать потоки вещества и энергии, искажать их.

Биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои достаточно четкие границы. Биогеоценозы функционируют в конкретных условиях ландшафта с определенными почвенными, рельефными особенностями; границы биогеоценозов в первую очередь определяются границами входящих в них фитоценозов (представленных доминантными растениями).

Они приурочены к определенной растительной группировке, поэтому бывают биогеоценозы соснового бора, луга, степи, лиственного леса.

Параллельно с концепцией биогеоценоза развивалось учение об экосистемах. Впервые термин “экосистема” был предложен в 1935 году английским экологом Артуром Тенсли.

Экосистема – это единство биоценоза и биотопа, в котором происходит циклический взаимообмен веществ и энергии.

Общими особенностями экосистем является следующее:

1. В отличие от биогеоценоза, размерности экосистема не имеет: Биосфера – биомы – биогеоценозы (тайга, бор, дубрава, лиственный лес и пр.) – биоценотические группировки – пень – капля воды. Это все экосистемы разного ранга.

2. В термодинамическом отношении все природные экосистемы относятся к открытым системам и характеризуются внутренним и внешним круговоротом веществ и энергии. В экосистемы поступают из вне такие элементы как: солнечная энергия, минеральные вещества почвы, атмосферные газы, вода. Выходящими элементами являются: тепло, кислород, CO₂ и другие газы, перегной и другие биогенные вещества, переносимые водой.

3. Большинство экосистем сложилось в ходе длительной эволюции и являются результатом приспособления видов к окружающей среде.

4. Экосистемы обладают саморегуляцией (гомеостазом), стабильность экосистем поддерживается многообразием видов, круговоротами веществ и энергии.

5. Круговорот веществ и энергии в экосистемах обеспечивается наличием в них трех функционально различных экологический групп организмов, которые определяют трофическую структуру экосистем: продуцентов, консументов и редуцентов.

Как видно, понятия «экосистема» и «биогеоценоз» очень близки друг к другу, однако между ними есть и различия. По А. Тенсли экосистемы – это безразмерные устойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершается внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Экосистемой можно считать и каплю воды с ее микробным населением, и лес, и горшок с цветком, и космический корабль и т.п.

Таким образом, понятие «экосистема» шире, чем понятие «биогеоценоз», т.е. любой биогеоценоз является экосистемой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом. Обе концепции дополняют и обогащают друг друга