1.3. Сообщество (биоценоз)

Биоценоз включает все популяции различных видов, характеризующимися определенными отношениями, как между собой, так и с неорганической средой на определенной территории, называемой биотопом. Именно в этой окружающей среде существуют растительность, животный мир, микроорганизмы. Термин биоценоз впервые применил Мёбиус (1877), изучая группу организмов в устричной банке.

Каждый биоценоз имеет определенную структуру, видовой состав и территорию. Понятно, компоненты биотопа не просто существуют рядом, но и активно взаимодействуют друг с другом, создавая определенную биологическую систему, которую акад. В.Н.Сукачев назвал биогеоценозом. В этой системе совокупность абиотических и биотических компонентов имеет «…. Свою особую специфику взаимодействий и определенный тип обмена веществом и энергией.» Термин биогеоценоз был предложен Сукачевым в 30-х годах прошлого столетия. Однако несколько раньше в 1935 г. английским ботаником А. Тенсли был введен термин «экосистема» Он по Тенсли - « …совокупность комплекса организмов с комплексом физических факторов его окружения, т.е. факторов местообитания в широком смысле».

Особое значение для выделения экосистем имеют трофические, т.е. пищевые взаимоотношения организмов регулирующие всю энергетику экосистемы в целом.

1.4. Группы организмов и их взаимосвязи в биогеоценозах

Прежде всего, все организмы делятся на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. Гетеротрофы потребляющие мертвую органику называются сапротрофами, а те что питаются за счет живых тканей - паразитами. Все организмы вступают между собой в сложные трофические взаимодействия. Одни из них производят продукцию, другие потребляют, третьи преобразую в неорганическую форму. Их называют соответственно, продуцентами, консументами и редуцентами.

1) Продуценты (производители продукции) – автотрофные организмы.

2) Консументы (потребители) – гетеротрофные организмы, питющиеся за счет автотрофных. Консументы 1 порядка – это растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие безхлорофильные растения, развивающиеся за счет живых растений. Консументы 2 порядка – хищники и паразиты растительноядных животных. Существуюи консументы 3 и 4 порядка

3) Редуценты – животные питающиеся разлагающими остатками любых организмов (сапрофаги), которые способствуют минерализации органических веществ до простых таких как вода СО₂ и минеральных веществ, создавая питание для продуцентов и тем самым завершая биохимических круговорот. Микроорганизмы, принимающие участие в разложении органики делятся на аэробов и анаэробов. Некоторые организмы, бактерии способны создавать органические соединения за счет окисления восстановленных соединений, например за счет окисления серы. Этот процесс называется хемосинтезом.

1.5. Трофические цепи и сети экосистем

Взаимосвязи в биоценозах весьма многообразны. Как правило, они базируются на функционировании животных и растений между собой, но здесь всегда присутствует экологический аспект, состоящий в своеобразии обмена энергии и вещества организмов с окружающей средой. В соответствии с этим различают трофические связи, паразитизм, симбиоз, топические связи.

Наиболее важное значение в биоценозах имеют трофические связи. На основе этих связей организмов в каждом биоценозе выделяют так называемые цепи питания, возникающие как результат сложных пищевых взаимоотношений между растительными и животными организмами. Цепи питания объединяют прямо или косвенно большую группу организмов в единый комплекс, связанных друг с другом отношениями: пища - потребитель. Цепь питания обычно состоит из нескольких звеньев. Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе кругооборота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть потенциальной энергии (до 80-90%), рассеивающей в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает 4-5.

Здесь автотрофные организмы, преимущественно зеленые растении, синтезируют органическое вещество за счет неорганических солей и углекислоты, ассимилируя энергию солнечного луча. Начиная с продуцентов имеются два пути использования энергии. Во-первых, она используется травоядными животными, во-вторых, ее потребляют сапрофаги в виде уже отмерших тканей (например, при разложении лесной подстилки). Организмы, называемые сапрофагами, преимущественно грибы и бактерии, получают необходимую энергию, разлагая мертвое органическое вещество. В соответствии с этим существует два вида пищевых цепей: цепи выедания и цепи разложения. Следует подчеркнуть, что цепи разложения не менее важны, чем цепи выедания . На суше они начинаются с мертвого органичекого вещества, в воде с отмерших водорослей, фекальных масс и других органических остатков.

В каждом биоценозе обычно имеются несколько цепей питания, которые в большинстве случаев сложно переплетаются. Положение вида в цепи питания и его отношение партнерами, представляющими собой выше- и нижележащие звенья в цепи питания, определяют его экологическую нишу – это место, занимаемое популяцией в биоценозе или экосистеме, которая по размерам и по площади распространения находится в очень широких пределах (от одного дерева до целого леса) и отдельной лагуны до океана,

Экосистема как раздел общей экологии дифференцируется на подразделы: концепция экосистемы, ее гомеостаз, динамика, биологическая продуктивность, энергия, продуцирование и разложения вещества. В данной лекции представляется возможность остановиться на первом и последнем подразделах.