Часть 1. Биоценозы, биогеоценозы и экосистемы – понятия и законы сложения. Видовая и пространственная структура биоценозов

ТЕМА 5. ЭКОСИСТЕМЫ И ЗАКОНЫ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Синэкология занимается изучением многовидовых биосистем, характеризующихся целостностью, структурированностью и способностью к эволюционному развитию за счет специфического использования непрерывно проходящего через них потока энергии.

Центральными понятиями синэкологии являются: «биоценоз» (К. Мебиус, 1877), «био-геоценоз» (В. Н. Сукачев, 1942), «экосистема» (А. Тенсли, 1935)

Биоценоз – взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, грибов, растений и жи-вотных, населяющих более или менее однородный участок суши или водоема и характе-ризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей их среды (биотопа).

Биогеоценоз – эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающая, однородная природная система функционально взаимосвязанного комплекса живых организмов и окружающей их абиотической среды, характеризующаяся относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока энергии Солнца. Таким образом, биогеоценоз – это непрерывно взаимодействующие между собой биоценоз, климатоп и эдафотоп.

Экосистема – любое единство (подчеркивается безразмерность), включающее все организмы, взаимодействующие между собой и с окружающей их средой таким образом, что поток энергии, проходящий через систему, создает ее видовое разнообразие, определенную трофическую структуру и круговорот веществ.

Естественные объединения живых существ, а именно надорганизменные системы, имеют собственные законы сложения, функционирования и развития, которые впервые были озвучены в работах В. Тишлера и получили название биоценотических постулатов. Назовем их с внесением необходимых поправок.

1) Биоценотическая система возникает из сочетания готовых частей, а не в результате дифференциации внутренних зачатков; экологические ниши вырабатывают виды и их популяции, тогда как сами виды не есть производное конкретных сообществ и биоценозов. Хотя сложение и развитие биосистемы происходит на основе готовых элементов, однако в длительном интервале времени эти биосистемы начинают формироваться на основе эволюции многих эволюций – изменений популяций, пищевых сетей, синузий, консорций, биоценозов в целом.

2) Части ценоза заменяемы, но возможность их замены детерминирована биотопом и относительна в процессе сукцессии.

3) Биоценоз как система поддерживается взаимной компенсацией сил благодаря антаго-низму, а не координации составляющих его частей. Вместе с тем, система мутуалис-тических взаимоотношений во многих случаях обеспечивает стабильность сообщества.

4) Существует лишь количественная, а не качественная способность к регуляции выпадающих компонентов биоценоза, т. е процессы дублирования количественно, а не качественно восстанавливают ценоз. Микроэволюция все время меняет изначальные качества сообщества.

5) Ограничения функционирования ценоза формируются в результате взаимодействия внешних и внутренних лимитов его развития.

Структура любой системы – это определенные закономерности в соотношении и связях ее частей. Выделяют различные аспекты структуры – видовая, пространственная (по горизонтали и вертикали), функциональная. Поскольку структура изменяется во времени, то в обязательном порядке рассматривают динамику и эволюцию сообществ. Любое син-экологическое исследование начинается с изучения видового состава сообщества.

Задание 1. Под видовой структурой биоценоза понимают разнообразие в нем видов и соотношение их по численности или массе. Очевидно, чем больше экологических ниш в биоценозе, тем богаче его видовой состав. В свою очередь, число возможных экологических ниш возрастает с увеличением видового разнообразия. Дайте определения понятиям «альфа-разнообразие», «бета-разнообразие» и «гамма-разнообразие».

Альфа-разнообразие ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Бета-разнообразие _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Гамма-разнообразие ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2. Для оценки количественного соотношения видов в биоценозах используют индексы разнообразия. Приведите формулы наиболее распространенных индексов, расшиф-руйте обозначения:

Дата добавления: 2017-01-13