Биоценоз и биотоп. Связи популяций в биоценозах

Понятие биоценоза и биотопа

В природе популяции разных видов, существующие в одной среде, вступают друг с другом в разнообразные связи и взаимоотношения в зависимости от их потребностей. В результате образуется более сложная биологическая система — биоценоз. Этот термин ввел немецкий гидробиолог К. Мебиус в 1877 г.

Биоценоз (от греч. bios — жизнь, koinos — общий) — исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих экологически однородную среду обитания.

Часто в экологии вместо термина «биоценоз» используется термин «сообщество». Биоценоз (сообщество) является основным компонентом природных надорганизменных систем.

Место обитания биоценоза — биотоп (от греч. bios — жизнь, topos — место) — участок территории с однородными условиями среды.

Состав биоценоза и биотопа

Составляющими компонентами биоценоза являются: фитоценоз, зооценоз, микоценоз, микробоценоз. Фитоценоз (от греч. phyton — растение, koinos — общий) — растительное сообщество, произрастающее на определенной территории и изменяющееся как по сезонам, так и по годам. Зооценоз (от греч. zoon — животное, koinos — общий) — совокупность популяций животных, населяющих определенный биотоп. Микоценоз (от греч. mykеs — гриб, koinos — общий) — сообщество различных видов грибов. Микробоценоз (от греч. micros — малый, koinos — общий) — совокупность популяций микроорганизмов (бактерий, протистов).

Граница между биоценозами определяется по фитоценозам, которые всегда имеют специфические особенности. Например, луг резко отличается от леса, лес — от болота, хвойный лес — от лиственного, березовая роща — от дубравы и т. д. Фитоценоз определяет видовой состав зооценоза, микоценоза и микробоценоза, т. е. является главным структурным компонентом биоценоза.

По происхождению различают первичные и вторичные биоценозы. Первичные биоценозы сформировались в природных условиях в ходе эволюции (недоступные участки тайги, горные леса). Их компоненты (организмы) адаптировались к окружающей среде. Это придает биоценозам динамическую устойчивость. Ко вторичным относятся созданные или преобразованные человеком биоценозы (большинство биоценозов на Земле).

Биотоп включает воздух с климатическими факторами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп). Эти компоненты взаимодействуют между собой и формируют среду обитания биоценоза. Биоценоз своим существованием изменяет состояние биотопа. В свою очередь изменяющийся биотоп может влиять на видовой состав биоценоза.

Связи популяций в биоценозах

Структура биоценоза поддерживается во времени и пространстве за счет разнообразных связей между популяциями. Связи возникают с целью удовлетворения определенных потребностей одной популяции за счет другой. В зависимости от характера потребностей выделяют четыре типа связей: трофические, топические, форические, фабрические.

Трофические связи (от греч. trophе — пища) — связи между популяциями, когда особи одной популяции получают пищу за счет особей другой популяции. Это может происходить путем поедания особей, питания отмершими органическими остатками или продуктами жизнедеятельности особей другого вида. Например, лягушка питается насекомыми, аист — лягушками, дождевой червь — опавшими листьями (прямые трофические связи). Хищники поедают травоядных животных, и этим они влияют на численность травянистых растений, которые являются пищей для некоторых листогрызущих беспозвоночных животных (косвенная трофическая связь).

Топические связи (от греч. topos — место) — связи между популяциями, когда особи одной популяции используют особей другой популяции в качестве местообитания или испытывают их влияние на свою среду обитания. Например, птицы используют деревья и кустарники как места для гнездования, мальки рыб находят укрытие под зонтиком медузы, эпифиты и лианы используют стволы деревьев как субстрат и т. д. В лесу высокие деревья под своим пологом могут создавать благоприятные условия для тенелюбивых растений.

Форические связи (от греч. phora — ношение) — связи между популяциями, когда особи одной популяции участвуют в расселении (распространении) особей другой популяции. Например, птицы, питаясь ягодами брусники, черники, рябины, боярышника, распространяют семена этих растений вместе с экскрементами. Млекопитающие переносят блох, клещей. Белки, сойки, запасая орехи и желуди на зиму, иногда теряют их, и те весной прорастают.

Эволюция животных и растений протекала взаимосвязанно (коэволюция), поэтому они вырабатывали приспособления для форических связей. Например, пищеварительные ферменты животных и птиц не переваривают семена растений, а наоборот, обеспечивают им высокую всхожесть. Плоды и семена некоторых растений имеют крючки, зацепки для прикрепления к шерсти животных с целью последующего распространения. Если в роли распространителей семян, плодов, спор, пыльцы выступают животные, то такой процесс называют зоохорией. Семена лопуха или череды могут цепляться своими шипами за шерсть крупных млекопитающих и переноситься на большие расстояния. Если животные переносят (транспортируют) других, более мелких животных, — это форезия. Птицы нередко на перьях и ногах переносят мелких животных или их яйца, а также цисты протистов. Характерной особенностью форезии является отсутствие паразитизма.

Фабрические связи (от лат. fabriсo — изготовлять) — связи между популяциями, когда особи одной популяции используют выделения или мертвые части тела особей другой популяции в качестве материала для строительства гнезд, нор, убежищ и др. Например, бобры сооружают бобровые хатки из стволов и ветвей деревьев. Муравьи используют опад хвойных растений как основной строительный материал для муравейников. Птицы применяют сухие веточки, траву, пух, шерсть животных для строительства гнезд. Некоторые лесные звери выстилают свои норы мхом, опавшими листьями, сухой травой и т. д.

Популяция любого вида в биоценозе постоянно вступает в различные связи с другими популяциями. Например, дятел, поедающий насекомых, вступает с ними в прямую трофическую связь, а с дубом, под корой которого он отыскивает этих насекомых, — в косвенную трофическую связь. Выдалбливая на стволе дерева дупло, он вступает в топическую связь с деревом и т. д.

Биоценоз — совокупность взаимосвязанных популяций растений (фитоценоз), животных (зооценоз), грибов (микоценоз) и микроорганизмов (микробоценоз), населяющих участок территории с однородными условиями среды — биотоп. Биотоп включает воздух с климатическими факторами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп). В биоценозе между популяциями разных видов возникают трофические, топические, форические и фабрические связи.