Багатовидові угруповання організмів. Біоценози, біогеоценоз, екосистеми

Популяції різних видів існують у природі не відокремлено, а мають різ­номанітні взаємозв’язки. Завдяки цьому утворюються багатовидові угру­повання — сукупності популяцій організмів різних видів, що займають певну ділянку біосфери.

Біоценоз — угруповання популяцій організмів різних видів, які населя­ють ділянку біосфери з однорідними умовами існування і пов язані між собою різноманітними взаємозв’язками. Основою біоценозів є фотосинте- зуючі організми (переважно зелені рослини). Межі біоценозів визначають рослинні угруповання (фітоценози). Водні біоценози розташовані в одно­рідних частинах водойм (мал. 29.1).

Ділянку середовища з більш-менш однорідними фізико-кліматичними умовами, яку займає біоценоз, називають біотопом. Кожен біоценоз має певні характеристики. Видове різноманіття - це сукупність популяцій

різних видів, які входять до складу певного біоценозу. Існують біоценози з незначним і ба­гатим видовим різноманіттям. У процесах ста­новлення і розвитку біоценозу його видове різ­номаніття зазвичай збільшується. Види, які входять до складу біоценозу, мають різну чи­сельність. Види, популяції яких найчисленні- ші, називають домінуючими. Домінуючі види рослин визначають характер біоценозу в ціло­му (наприклад, ковила в ковиловому степу, дуб і граб у дубово-грабовому лісі). Існує пев­ний зв’язок між видовим різноманіттям біоце­нозу та ступенем домінування окремих видів: чим бідніший видовий склад, тим чіткіше ви­ражене домінування. Біомаса біоценозу - це сумарна маса особин різних видів у перерахун­ку на одиницю площі або об’єму.

Кожен біоценоз має видову, просторову, еко­логічну та інші структурні складові. Видова структура визначається видовим різноманіт­тям, співвідношенням чисельності та густоти популяцій окремих видів. Просторова струк­тура — це насамперед взаєморозташування різ­них видів рослин — ярусність. Розрізняють ярусність надземну і підземну. Надземна ярус­ність зумовлена певним розташуванням над­земних частин різних видів рослин за висотою а підземна - їхніх кореневих систем за глиби­ною (мал. 29.2). Існує до п’яти надземних і підземних ярусів. Ярусне розташування знижує гостроту конкуренції за світло: верхні щаблі займають переважно світло любні рослини, а нижні - тіньовитривалі та тіньолюбні. Воно впливає на просторове розміщення популяцій тварин, які за об’єктами живлення або просторово тісно пов’язані з рослинністю (мал. 29.3).

Екологічна структура біоценозу визначається певним співвідношен­ням популяцій різних екологічних груп організмів (їхніх життє вих фори). За типом живлення всі організми належать до автотрофів, гетеротрофів чи міксотрофів.

Серед гетеротрофів розрізняють сапротрофів. хижаків, паразитів, фітофагів тощо.

Сапротрофи - організми, які живляться рештками організмів або про­дуктами їхньої життєдіяльності. Зокрема, копрофаги споживають послід тварин і людини (жуки-гнойовики, личинки мух тощо). Некрофаги поїда­ють трупи, детритофаги - споживають подрібнену органіку (детрит) та мікроорганізми, які в ній містяться (мал. 29.4),

Хижацтво - міжвидові взаємозв’язки тварин (рідше - між іншими ор­ганізмами та тваринами), за яких одна особина (хижак) ловить, вбиває і споживає іншу (здобич). Хижацтво досит*- ^ПП,"^І,ПЙНЙ піяипмйвйви» груп тварин — від найпростіших до ссав­ців. Хижаки трапляються і серед рослин (мал. 29.5).

Фітофагія (виїдання) - міжвидові взаємозв’язки рослиноїдних тварин (фі­тофагів) з рослинами, якими вони жив­ляться.

Усі популяції організмів, які входять до складу певного біоценозу, пов’язані між собою прямими та непрямими зв’язками. Прямі зв'язки безпосередньо зв’язують популяції двох видів. У разі непрямих зв'язків популяція одного виду впливає на популяцію іншого опосеред­
ковано, через популяції третього. Наприклад, хижаки, регулюючи ч* сельність здобичі, водночас впливають і на популяції організмів, яками живляться жертви.

Отже, між популяціями різних видів, які входять до складу певного біоценозу, існують складні і різноманітні взаємозв’язки. їхня сукупність забезпечує функціонування біоценозу як цілісної біологічної системи та його саморегуляцію. Чим різноманітніші та розгалуженіші взаємозв’язки тим стабільніший біоценоз (наприклад, за достатньої видової різноманіт. ності кілька видів фітофагів краще обмежують густоту популяцій певного виду рослин, ніж один).

Біогеоценоз та екосистема. Популяції різних видів, які входять до складу біоценозу, пов’язані не лише між собою, а й з умовами фізичного середовища життя. Зокрема, вони отримують з довкілля речовини, необ­хідні для забезпечення процесів життєдіяльності, та виділяють туди про­дукти обміну речовин. Таким чином, угруповання організмів утворюють з фізичним середовищем єдине ціле - екосистему.

Екосистема - це сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з фізичним середовищем таким чином, що всередині системи відбуваються потоки енергії та колообіг речовин, які забезпечують її видо­ве різноманіття та створюють певну трофічну структуру.

Біогеоценоз - це певна територія з більш-менш однорідними умовами існування, населена взаємопов’язаними популяціями різних видів, які об’єднані між собою та з фізичним середовищем життя колообігом речо­вин і потоками енергії. Основою будь-якого біогеоценозу слугують авто­трофні організми.

Поняття ♦екосистема* та «біогеоценоз* як функціональні системи живих і неживих об’єктів, пов’язаних між собою різними прямими і зво­ротними зв’язками, досить близькі, але не тотожні. Біогеоценоз, на відміну від еко­системи, є більш конкретним, територіаль­ним поняттям, бо він займає обмежену ділянку з однорідними умовами існування

з певним рослинним угрупованням - фіто­ценозом. Отже, біогеоценоз відповідає кон­кретній частині біосфери та слугує одини­цею її просторової структури. Термін «екосистема» стосується будь-якої сукуп­ності організмів різних видів, пов’язаних між собою харчовими зв’язками.

У структурі будь-якої екосистеми, У тому числі біогеоценозу, виділяють біо­тичну (сукупність взаємопов’язаних жи­вих організмів - біоценоз) та абіотичну (умови фізичного середовища життя) час­тини (мал. 29.6). До абіотичної частини входять:

Мал. 29.6. Екологічна структура біогеоценозу І - абіотична частина; 2 - біотична частина; 3 - біо­геоценоз

• неорганічні сполуки (вуглекислий газ, кисень, азот, вода, сірководень тощо), які включаються в біогенну міграцію речовин;
• органічні сполуки (рештки організмів чи продукти їхньої життєді­яльності), які зв’язують між собою абіотичну та біотичну частини біо­геоценозу;
• кліматичний режим, або мікроклімат (середньорічна температура, вологість, рельєф місцевості тощо), який визначає умови існування орга­нізмів.

Біотичну частину складають популяції з різних трофічних груп:

• продуценти - популяції автотрофних організмів, здатних синтезува­ти органічні сполуки з неорганічних (автотрофні і хемотрофні прокаріоти, водорості, рослинні джгутикові, вищі рослини);
• консументи - популяції гетеротрофних організмів, які живляться іншими живими організмами (фітофаги, хижаки, паразити) або їхніми рештками (сапротрофи);
• редуценти - популяції гетеротрофних організмів, які живляться ор­ганічною речовиною залишків чи продуктів життєдіяльності організмів, розкладаючи її до неорганічних сполук (здебільшого бактерії та гриби).

Колообіг речовин - це обмін речовинами між абіотичного (неживою) та біотичною (живою) частинами екосистеми. Частина колообігу речовин від­бувається за участі живих істот (біогенна міграція), інша - без них (абіоген на міграція),

Нові терміни та поняття: біоценоз, сапротрофи, фітофаги, вкосистема, біогеоценоз, колообіг речовин.