Тема 7. Біогеоценози

Питання за темою:

1. Структура та класифікація біогеоценозів (БГЦ). Співвідношення понять БГЦ та екосистема.

2. Пасовищні БГЦ. Причини пасовищних хвороб популяцій тварин, їх профілактика.

3. Структура і функція БГЦ тваринницьких ферм і комплексів. Несприятливі зміни в них та патологія тварин.

4. Оптимізація процесів, які протікають у БГЦ ферм і комплексів як захід профілактики хвороб тварин у період їх стійлового утримання.

Методичні поради

Елементарною просторовою одиницею біосфери є біогеоценоз. Вперше висловив думку про наявність у природі біогеоценозів академік В.І.Сукачов.

Біогеоценоз – це сукупність на певному просторі земної поверхні однорідних природних явищ (атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів, ґрунту, гідрологічних умов), що мають свою особливу специфіку взаємодії цих складових компонентів та певний тип обміну речовин і енергії між собою та іншими явищами природи. Біогеоценоз – це екосистема в межах фітоценозу.

Таким чином, біогеоценоз – це окремий випадок екосистеми, якщо нею вважати звужену до меж фітоценозу ділянку біоценотичного покриву. Саме тому більшість вчених вважають, що екосистема – більш широке поняття порівняно з біогеоценозом. Насправді, обидва ці поняття доповнюють одне одного. Наприклад, сосняк з лишайниковим покривом – це класичний біогеоценоз. Але якщо на схилі пагорба даного біогеоценозу є кам'яний насип, а десь біля його підніжжя тече струмок, який далі переходить у болото, то це вже буде приклад екосистеми, яка складається з таких біогеоценозів як сосняк, кам'яний насип із своїми живими компонентами, струмок і болото з тваринним і рослинним світом.

Кожний біогеоценоз складається з біоценозу та біотопу. Біоценоз – спільнота взаємопов'язаних організмів, що мешкають у межах одного біотопу. Біоценоз складається з фітоценозу (угрупування рослин), зооценозу (угрупування тварин) та мікробоценозу (угрупування мікроорганізмів). Біотоп – однорідний за абіотичними факторами середовища простір, що зайнятий біоценозом.

Будь-який біогеоценоз, незалежно від його розмірів і складності, складається з таких основних ланок:

- утворювачів – продуцентів (рослини);

- споживачів – консументів (тварини);

- руйнівників – редуцентів (мікроорганізмів);

- компонентів неживої природи.

Стійкість біогеоценозів підтримується саморегуляцією, тобто всі їх елементи існують спільно, ніколи повністю не винищуючи один одного, а тільки обмежуючи чисельність особин кожного виду до якоїсь межі.

Біоценоз характеризується певною біомасою, біопродуктивністю, просторовою, видовою та трофічною (харчовою) структурою.

Біологічна продуктивність – це відтворення біомаси рослин, тварин і мікроорганізмів, які входять до складу біогеоценозу.

Біомаса або жива речовина – сукупність рослинних, тваринних організмів та мікроорганізмів.

Відтворення біомаси видових популяцій рослин і тварин протікає з певною швидкістю, тому біопродуктивнісгь може бути виражена продукцією за сезон, за рік, за декілька років. Для наземних і донних організмів біопродуктивність визначається кількістю біомаси на одиницю площі, а для планктонних і ґрунтових – на одиницю об'єму.

Розрізняють також первинну продукцію – органічну масу, створену рослинами за одиницю часу, і первинну продуктивність – швидкість, з якою автотрофи (продуценти) в процесі фотосинтезу зв'язують енергію і запасають її у формі органічної речовини.

Просторова структура біоценозу виявляється у закономірному розміщенні різних видів відносно один до одного. Прикладом може служити ярусність лісу.

Видова структура біоценозу свідчить про наявність у будь-якому біогеоценозі видів-домінантів та видів-едифікаторів. Перші визначають фенотип екосистеми і утворюють 4/5 її біомаси, а другі відіграють особливу роль у створенні біосередовища і формуванні специфічної структури біоценозу.

Трофічна (харчова) структура будується на рівні взаємовідносин між організмами, які пов'язані між собою кормовими (харчовими) зв'язками і забезпечують необхідний рівень обмінних процесів у біогеоценозі.

Біогеоценози або мезоекосистеми класифікуються на природні, антропогенні та антропогенно-природні. Типовим прикладом природного біогеоценозу є заповідник. Лісові насадження, луки, ниви – це антропогенно-природні біогеоценози.

До антропогенних належать біогеоценози, в яких переважають штучно створені антропогенні об'єкти і в яких, крім людей, можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувалися до цих специфічних умов. Прикладом таких біогеоценозів є міста, села, кораблі тощо.

Виділяють також повночленні та неповночленні біогеоценози. Перші характеризуються наявністю усіх трьох основних ланок ланцюга живлення. Прикладом таких біогеоценозів є ліси, луки тощо. У неповночленних біогеоценозів одна із ланок відсутня. Зокрема, у біогеоценозах тваринницьких ферм і комплексів відсутні продуценти.

Пасовищні біогеоценози. Пасовища – джерело дешевого зеленого корму. З біогеоценологічної точки зору пасовищне тваринництво базується на раціональному використанні біологічної продуктивності (травостою) трав'яних біогеоценозів. Серед них особливе місце займають луки як найбільш продуктивні пасовища. Не раціональна експлуатація пасовищних біогеоценозів часто є причиною незаразних та інфекційних хвороб популяцій тварин. Крім того, сільськогосподарська діяльність людини призвела до зникнення в деяких місцях Земної кулі окремих видів рослин і тварин, ерозії ґрунтів, деградації пасовищ, забруднення довкілля. Несприятливі зміни у взаємозв'язках організмів різних видів призвели до поширення небажаних рослин (бур'яни) і тварин (паразити).

Причиною масових захворювань тварин можуть стати негативні зміни пасовищних біогеоценозів, які порушуються в результаті збільшення стада, коли тварини поїдають траву швидше, ніж завершується цикл її відновлення. В результаті цього знижується врожайність пасовищ, погіршується забезпечення тварин кормами, порушується обмін речовин і розвиваються дистрофічні процеси. При дистрофії маса тварин зменшується, розвивається анемія, спостерігаються розлади функції передшлунків, кишок, серця та інших органів.

Шкідливим та небезпечним для здоров'я тварин є випасання на пасовищах, де спостерігається ерозія грунтів. У тварин розвивається гіпотонія і атонія передшлунків, переповнення рубця, закупорка книжки, гастрит, ентерит, коліт.

Іншою причиною пасовищних хвороб популяцій тварин є несприятливі зміни видового складу лукових трав при неправильному використанні пасовищ. У результаті вибіркового поїдання тваринами улюблених рослин пригнічуються і випадають з травостою види рослин, яким тварини надають перевагу, а різноманітні колючі, отруйні трави, які тварини обминають, розростаються і стають домінантними у фітоценозі. У цьому разі якість зеленого корму погіршується при одночасному зниженні врожайності пасовищ, потреба тварин у поживних речовинах не задовольняється і, відчуваючи голод, вони поїдають отруйні рослини, що веде до виникнення кормових токсикозів. Часто реєструється отруєння чемерицею, лютиком та іншими рослинами.

Причиною пасовищних хвороб можуть бути несприятливі зміни біотичного кругообігу, які обумовлюються рядом факторів. Один з них -винесення макро- і мікроелементів з ґрунту пасовищ. Якщо втрачені елементи за допомогою добрив повністю не поповнити, то грунти стають бідними, в рослинах знижується концентрація макро- і мікроелементів. Це зумовлює зміну геохімічної ситуації ландшафту і веде до виникнення ендемічних хвороб.

Порушення біотичного кругообігу спостерігається при односторонньому внесенні в грунт пасовищ азотних, фосфорних і калієвих мінеральних добрив. У цьому разі врожайність рослин зростає, але вони містять тільки внесені в грунт елементи, а концентрація інших (кобальт, йод, мідь) зменшується. За таких умов у тварин виникають акобальтоз, ензоотичний зоб, акупроз та інші ендемічні хвороби.

При надлишковому внесенні в грунт пасовищ калійних та азотних добрив, з подальшим накопиченням у травах великої кількості калію і солей азотної кислоти, можуть виникати пасовищна тетанія, нітратно-нітритні токсикози.

Забруднення пасовищних біогеоценозів гострими сторонніми предметами (цвяхи, шматки дроту та ін.) може стати причиною травматичного ретикуліну, ретикулоперикардиту великої рогатої худоби. Досить небезпечним є забруднення пасовищ відходами промисловості та пестицидами. Мігруючи харчовими ланцюгами, отруйні речовини потрапляють у біотичний кругообіг, потім – в організми тварин, що веде до гострих та хронічних отруєнь.

Причиною заразних хвороб тварин, які виникають на пасовищах, є деякі організми, що входять до складу біоценозу пасовища і можуть бути збудниками або переносниками інфекційних та інвазійних захворювань тварин. Перенесення інфекції (інвазії) здійснюється комахами, кліщами, молюсками та іншими гетеротрофними організмами механічним або біологічним шляхами. До пасовищних хвороб належать фасціольоз, дікроцеліоз, гіподерматоз великої рогатої худоби, естроз овець, гастрофільоз коней та ін. При забрудненні пасовищ личинками діктіокаулюсів та яйцями аскарид виникають діктіокаульоз та аскаридоз.

Іноді на пасовищах відмічають спалахи ґрунтових інфекцій (сибірська виразка, емкарб та ін.).

Профілактика інфекційних, інвазійних та незаразних пасовищних хвороб тварин ефективна лише в тому випадку, коли вона проводиться комплексно, за єдиним планом, в якому тісно пов'язується вирішення ветеринарно-зоотехнічних, агротехнічних та екологічних питань:

- своєчасне проведення протиепізоотичних заходів (щеплення тварин, попередження занесення збудників інфекційних та інвазійних хвороб у пасовищний біогеоценоз та ін.);

- поголовна дегельмінтизація тварин неблагополучних господарств (наприклад, на діктіокаульоз) перед вигоном їх на пасовище;

- знищення личинок підшкірного овода;

- проведення заходів по боротьбі з паразитичними комахами, кліщами, молюсками;

- проведення меліоративних робіт на заболочених, вологих пасовищах, неблагополучних на фасціольоз чи діктіокаульоз, піроплазмоз чи нуталіоз;

- раціональне випасання тварин;

- боротьба з бур'янами та отруйними рослинами на пасовищі;

- покращення пасовищ та підвищення їх продуктивності.

Біогеоценози тваринницьких ферм і комплексів значно відрізняються за своєю структурою та функціями від природних біогеоценозів. Це, в першу чергу, пов'язано з діяльністю людини, яка на фермах (комплексах) спрямована на оптимізацію місцеперебування популяцій тварин, регуляцію їх харчових ланцюгів та екологічної ніші. Популяція тварин – головна складова частина таких біогеоценозів. У структурі біогеоценозів тваринницьких ферм і комплексів відсутні продуценти.

Несприятливі зміни в біогеоценозах тваринницьких ферм і комплексів – різкі перепади температури та вологості, порушення світлового режиму тваринницьких приміщень, забруднення їх шкідливими газами, пилом та мікроорганізмами, впливають не лише на здоров'я тварин, їх продуктивність та відтворювальну здатність, але й обумовлюють виникнення небезпечних захворювань. Тому оптимізація процесів, які протікають у таких біогеоценозах, є головним завданням зоотехнічно-ветеринарної служби, мірою профілактики хвороб тварин у період стійлового утримання.

Лікувально-профілактичні заходи в цей період передбачають:

• правильне функціонування систем вентиляції та каналізації;

• утеплення приміщень;

• покращення світлового режиму шляхом опромінення тварин за допомогою штучних джерел світла;

• ультрафіолетове опромінення тварин;

• своєчасна дезинфекція приміщень;

• зменшення шумового навантаження на тварин;

• раціональне розміщення тварин у приміщеннях;

• забезпечення тварин моціоном;

• регулювання харчових ланцюгів популяцій тварин (правильна заготівля, зберігання, технологічна переробка кормів, раціональне їх згодовування).

Таким чином, профілактика хвороб погуляцій тварин при стійловому утриманні не може бути успішно розробленою без врахування екологічних законів. Нормальне функціонування ферм як штучних біогеоценозів повинно знаходитись в основі вдосконалення методів подальшого розвитку тваринництва і підвищення його рентабельності.