2.2. Пространственная структура биоценоза.

В ходе длительного эволюционного развития, приспосабливаясь к определенным абиотическим и биотическим факторам среды, живые организмы в результате так размещаются в пространстве, чтобы не мешать друг другу.

Под пространственной структурой понимают особенности распределения живых организмов в биоценозе.

Это выражается в вертикальном и горизонтальном распределении организмов в биоценозе.

Ярусность - это явление вертикального распределения организмов в биоценозе.

Наиболее четко ярусность выражена в растительных сообществах (фитоценозах).

Благодаря ярусности различные растения располагаются на разной высоте (или глубине) и поэтому легко уживаются в сообществе. Это способствует увеличению числа организмов на единице площади, значительному ослаблению конкуренции между ними, а также наиболее эффективному использованию условий среды.

Основным фактором, определяющим вертикальное распределение растений по наземным ярусам, является количество света.

Так, растения верхних ярусов более светолюбивы, чем нижних, и лучше их приспособлены к колебаниям температуры и влажности воздуха.

Ярусность особенно хорошо выражена в лесах умеренного пояса. В них можно выделить 5-6 ярусов:

• первый (верхний) ярус образуют деревья первой величины (ель, сосна, дуб, береза, осина);

• второй ярус образуют деревья второй величины (рябина, черемуха, дикие яблоня и груша);

• третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками (лещина обыкновенная, крушина, бересклет европейский, шиповник);

• четвертый ярус состоит из крупных трав (багульник, голубика, черника, вереск, чистец лесной, крапива, иван-чай);

• пятый ярус сложен из трав более низких (водяника, клюква, кисличка, осока);

• в шестом ярусе расположены мхи и лишайники.

Малоярусными сообществами являются луг, степь, болото, которые имеют по 2-3 яруса.

Подземная ярусность представляет собой как бы зеркальное отражение наземной: корни наиболее высоких деревьев проникают на большую глубину, чем корни кустарников, ближе к поверхности располагаются корни мелких травянистых растений, а непосредственно на ней - мхи. При этом в поверхностных слоях почвы корней значительно больше, чем в глубинных.

Таким образом, ярусы определяют сложение и структуру фитоценоза: если ярусов мало, то растительное сообщество называют простым, если много, то сложным.

Растения каждого яруса и обусловленный ими микроклимат создают определенную среду для специфичных животных:

• в почвенном ярусе леса, который заполнен корнями растений, обитают почвенные животные (различные микроорганизмы, бактерии, насекомые, черви, );

• в лесной постилке живут насекомые, клещи, пауки, многочисленные микроорганизмы;

• более высокие ярусы занимают растительноядные насекомые, птицы, млекопитающие и другие животные;

• разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах - на земле (фазановые, тетеревинные, трясогузки, коньки, овсянки), в кустарниках (дрозды, славки, снегири), в кронах деревьев (зяблики, щеглы, корольки, крупные хищники).

Необходимо отметить, что одни и те же виды в одном сообществе в силу возрастных различий особей или частичного угнетения могут находиться весьма кратковременно в разных ярусах.

Например, всходы ели, пока они маленькие, располагаются в нижних ярусах леса. Но по мере роста при благоприятных условиях ель займет свое место в верхнем ярусе.

Кроме того, имеются и внеярусные организмы.

Например, лианы, паразиты, а также многие животные, свободно переходящие из одного яруса в другой.

Внеярусные организмы затрудняют четкое выделение ярусов, что особенно выражено в тропических влажных лесах, структура которых чрезвычайно сложна.

Виды животных и растений различных ярусов в биоценозе находятся в тесном взаимоотношении и взаимозависимости.

• сильное разрастание верхних ярусов сообщества соответственно уменьшает густоту нижних, нередко вплоть до полного исчезновения слагающих их растений, вместе с которыми исчезает и животное население;

• с другой стороны, разреживание верхнего яруса по тем или иным причинам способствует усиленному развитию растений нижних ярусов благодаря улучшению режима света, влаги, тепла, а также повышению содержания минеральных веществ в почве. Разрастание нижних ярусов положительно влияет на животное население как в количественном, так и в качественно отношении.

Таким образом, ярус можно рассматривать как структурную единицу биоценоза, которая характеризуется определенными экологическими условиями, соответствующим набором растений, животных и микроорганизмов, между которыми складывается своя система взаимоотношений.

Вертикальное распределение организмов в биоценозе обусловливает и определенную структуру в горизонтальном направлении.

Неоднородность распределения организмов в горизонтальном направлении получила название мозаичности.

Мозаичность свойственна практически всем фитоценозам.

Мозаичность выражается наличием в составе биоценоза различных микрогруппировок, которые различаются видовым составом, количественным соотношением разных видов, продуктивностью и другими свойствами.

Неравномерность в горизонтальном распределении живых организмов в биоценозе и связанная с этим мозаичность обусловлена рядом причин:

• неоднородностью почвенных условий (наличие понижений и повышений);

• средообразующим влиянием растений и их биологическими особенностями;

• результат деятельности животных (образование муравейников, вытаптывание травы копытными и др.) или человека (вырубка лесов, распашка степей, кострища и др.).

Мозаичность имеет довольно важное значение для жизни сообщества, так как позволяет наиболее полно использовать ресурсы различных типов местообитаний. Это приводит к увеличению численности и разнообразия видов в сообществе, способствует повышению устойчивости всего сообщества.