§ 24. Сообщества организмов

Вопрос. Рассмотрите рисунки 133–136. Из каких компонентов состоят сообщества организмов? Какие связи поддерживают их существование?

Ответ. Организмы связаны между собой и с окружающей их абиотической средой. Существование на однородной территории организмов различных видов обусловлено их одинаковыми потребностями в условиях среды. Такие совместно проживающие и взаимодействующие популяции растений (фитоценоз), животных (зооценоз), микроорганизмов (микробоценоз) и грибов (микоценоз) образуют сообщество, или биоценоз.

Вопрос 1. Что такое биоценоз? Как складывается биоценоз и чем определяются его размеры?

Ответ. Биоценоз (от греч. bios – жизнь и koinos – общий), или сообщество организмов, – исторически сложившаяся совокупность обитающих на одной территории популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов. Биоценозы складываются из готовых частей. Части биоценоза взаимозаменяемые, т.е. один вид может занять место другого со сходной экологической нишей. Организмы в биоценозе существуют благодаря уравновешиванию противоположно действующих сил (хищники и жертвы, паразиты и хозяева) и регуляции численности организмов одних видов другими. Биоценозы бывают разными по величине и обилию особей в них, а также по занимаемым площадям. Живое население трухлявого пня, упавшего дерева, лесной поляны, осокового болота, смешанного леса, пресного водоема – все это биоценозы. Принципиальных различий между биоценозами разных уровней нет. Более мелкие сообщества входят в состав более крупных. Так, все обитатели мохового покрова на стволе дерева входят в состав более объемного биоценоза, включающего организмы, живущие под корой дерева, в его древесине и на ветвях. Биоценоз дерева, в свою очередь, входит в состав биоценоза леса, а он служит составной частью растительности данной климатической зоны.

Вопрос 2. Охарактеризуйте компоненты биоценоза.

Ответ. Фитоценоз (от греч. phyton – растение), или вся совокупность образующих сообщество растений, выступает в биоценозе главным средообразующим фактором.

Зооценоз (от греч. zoon – животное), т.е. вся совокупность составляющих сообщество животных, оказывает существенное влияние на растения.

Микробоценоз (от греч. mikros – маленький), т.е. вся совокупность образующих сообщество микроорганизмов, тесно связана как с растениями, так с животными.

Вопрос 3. Какие структуры различают в биоценозе?

Ответ. Различают следующие структуры биоценозов: видовую, пространственную и трофическую (пищевую). Видовая структура – видовое разнообразие биоценоза и соотношение образующих его видов по численности и плотности популяций. Пространственная структура – распределение организмов, в основном растений, по ярусам. Трофическая (от греч. trophe – пища, питание), или пищевая структура, – это пищевые цепи, состоящие из организмов, находящихся в пищевых связях друг с другом.

Вопрос 4. Какие связи возникают между организмами в биоценозе? Приведите примеры таких связей.

Ответ. Основу существования биоценоза составляют взаимные связи образующих его популяций видов: трофические, топические, форические и фабрические.

Трофические, или пищевые связи, – основные в биоценозе. Они проявляются в питании одних организмов другими, либо их мертвыми остатками или продуктами жизнедеятельности.

Топические, или связи по месту обитания, возникают между организмами биоценоза в том случае, когда одни виды создают среду обитания для других (дятел – дуб).

Форические, или транспортные связи, устанавливаются в биоценозе тогда, когда одни организмы принимают участие в распространении и расселении других (птицы – ягоды).

Фабрические, или средообразующие связи, проявляются в использовании одними организмами для сооружения своих гнезд и жилищ продуктов выделения, либо остатков других организмов (бобры – стволы и ветви деревьев).

Задание. Проведите наблюдения за распространенным в вашей местности биоценозом. Выясните его видовой состав. Представьте в виде рисунков и фотографий пространственную и трофическую структуры биоценоза. Установите существующие в биоценозе связи между организмами. Результаты наблюдений оформите в виде проектной работы.

Ответ. В нашей местности распространены степные биоценозы.

Степь – равнина, поросшая травянистой растительностью. Характерной особенностью степей является практически полное отсутствие деревьев (не считая искусственных насаждений и лесополос вдоль водоёмов и путей сообщения). Характерная черта степи – безлесное пространство, покрытое травянистой растительностью. Травы, образующие сомкнутый или почти сомкнутый ковёр: ковыль, типчак, тонконог, мятлик, овсец и др. Растения приспосабливаются к неблагоприятным условиям. Многие из них засухоустойчивы либо активны весной, когда ещё остаётся влага после зимы.

Как по видовому составу, так и по некоторым экологическим особенностям животный мир степи имеет много общего с животным миром пустыни. Также как и в пустыне, степь характеризуется высокой засушливостью, лишь немногим меньшей чем в пустыне. Зимой в степи часто бывают сильные холода, и обитающим животным и растениям приходится приспосабливаться, помимо высоких, ещё и к низким температурам. Животные активны летом преимущественно ночью. Из копытных типичны виды, отличающиеся острым зрением и способностями к быстрому и длительному бегу, например, антилопы ; из грызунов – строящие сложные норы суслики, сурки, слепыши и прыгающие виды: тушканчики, кенгуровые крысы. Большая часть птиц на зиму улетает. Обычны: степной орёл, дрофа, степной лунь, степная пустельга, жаворонки. Многочисленны пресмыкающиеся и насекомые.

Степь – малоярусное сообщество – имеет по два-три яруса. Верхний ярус – кустарники и полукустарники, средний – высокие травы, нижний – низкорослые травы и мхи.

Подземная ярусность идентична надземной: корни наиболее высоких растений проникают глубже всех, корни низких располагаются у поверхности почвы; наибольшая масса корней находится в верхних слоях почвы.

Животное население биоценоза, связанное с растениями, также распределено по ярусам. Например, разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах – на земле (трясогузка), в кустарниках (малиновка, соловей).

По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы – микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий жизни.

Морфологическая и пространственная структура сообщества – показатель разнообразия условий жизни организмов, богатства и полноты использования ими ресурсов среды. Они характеризуют в определенной мере также устойчивость сообществ, их способность противостоять внешним воздействиям.

Трофическая структура сообщества. Жизнь любого организма поддерживается благодаря связям с другими живыми существами. Бактерии, животные, грибы живут за счет вещества, создаваемого растениями, которые, в свою очередь, нуждаются и в животных, участвующих в опылении и распространении семян, и в микроорганизмах, возвращающих в почву минеральные соли из мертвого опада. Из разнообразных связей между организмами наиболее важное значение имеют пищевые, или трофические (от греч. трофо – питание), связи, благодаря которым осуществляется непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.

Схему пищевых связей между организмами сообщества обычно представляют в виде набора маршрутов, по которым вещество и энергия передаются от одного вида организмов к другому. Каждый из этих маршрутов это – пищевая цепь. Простой пример пищевой цепи: растение – растительноядное насекомое – хищное насекомое – насекомоядная птица – хищная птица.