125.Концепция биогеоценоза: экотоп, биоценоз, цепи питания.

Биоценоз - это динамически устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии между собой и компонентами неживой природы. Термин "биоценоз" предложен в 1877г. К. Мебиусом.

Каждый биоценоз состоит из определенной совокупности живых организмов, относящихся к разным видам. В его состав входят: фитоценоз – совокупность растений на определенной территории; зооценоз - совокупность животных на определенной территории; микробиоценоз – совокупность микроорганизмов, населяющих почву; микоценоз – совокупность грибов. Однородное природное жизненное пространство, занимаемое биоценозом, называется биотопом (экотопом).

Простым показателем разнообразия биоценоза является общее число видов, или видовое богатство. Если какой-либо вид организма количественно преобладает в сообществе, то такой вид называется доминантой, или доминирующим видом. Распределение видов, составляющих биоценоз, в пространстве называется пространственной структурой биоценоза. Различают вертикальную (образованную ярусами: первый - древесный ярус, второй – подпологовый ярус, травяно-кустарниковый ярус, мохово-лишайниковый ярус) и горизонтальную структуру биоценоза (образующую различного рода узорчатость, пятнистость вида и т.д.).

Компоненты, образующие биоценоз, взаимосвязаны. Изменения, которые касаются только одного вида, могут сказаться на всем биоценозе и даже вызвать его распад.

Биоценоз связан с факторами неживой природы (абиотическими), при этом образуется биогеоценоз, представляющий исторически сложившееся единство биоценоза и неживой среды обитания организмов на определенной территории.

Цепи питания могут быть короткими и длинными. Например: растения - травоядные животные- хищники. Длинные: водоросли - водные беспозвоночные животные - мелкие рыбы - хищные рыбы - человек. Почти всегда цепи питания начинаются растениями - автотрофами. Энергия солнца используется растениями для синтеза органических веществ, являющихся пищей для животных. Около 1% лучистой энергии Солнца, падающей на растение, превращается в потенциальную энергию химических связей синтезированных органических веществ и может быть использовано в дальнейшем гетеротрофами. Когда животное поедает растение, большая часть энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы жизнедеятельности, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь. Только 5-20% энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного. Если хищник поедает травоядное животное, то снова теряется большая часть заключенной в пище энергии. Вследствие таких больших потерь полезной энергии пищевые цепи не могут быть очень длинными (не более 3-5 звеньев - пищевых уровней).

В 1942 году американский эколог Р.Линдеман сформулировал закон пирамиды энергии, согласно которому с одного трофического уровня на другой через пищевые цепи переходит в среднем 10% энергии, поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды.

При передаче энергии от одного организма к другому происходит ее рассеивание. Усваивается последующим звеном в цепи питания только 10 процентов поглощенной энергии, (до 90% теряется), поэтому в каждом последующем звене цепи питания количество биомассы уменьшается. Образуется экологическая пирамида - чисел, биомасс, энергии с широким основанием и узкой вершиной. Конечное звено многоярусной цепи в несколько десятков раз меньше по массе, чем начальное звено.

Трофическую структуру биоценоза и экосистемы обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид, разработанных английским зоологом Ч.Элтоном (1927 г.).