Il concetto di biocenosi. Struttura della biocenosi. Strutture e connessioni della biocenosi Strutturazione spaziale della comunità
Il termine “biocenosi” fu usato per la prima volta nel suo lavoro da Karl Mobius nel 1877 per descrivere tutti gli organismi che abitano un'area e interagiscono tra loro. Ha combinato le parole greche "βίος" - vita e "κοινός" - generale in una sola, che ha costituito la base dei concetti "struttura spaziale della biocenosi" e molti altri.
Gli animali, la vegetazione e i microrganismi, in tutta la loro diversità, che vivono e crescono in un determinato territorio, delimitato da confini convenzionali, sono chiamati biocenosi. Inoltre, tutti gli esseri viventi sono influenzati dall'ambiente, cioè l'organico interagisce con l'inorganico. E questo sta accadendo e sta accadendo da un lungo periodo di tempo.
Anche un osservatore disattento noterà che gli animali e le piante, i microrganismi, sono diffusi o distribuiti nel territorio che occupano, in larghezza e altezza. Questa distribuzione è chiamata spaziale.
Inoltre, tutti gli organismi viventi esistenti in quest'area presentano diversità di specie. Tutte queste specie insieme o la loro totalità costituiscono la struttura specifica della biocenosi.
Durante la crescita, il grano consuma sostanze utili dal terreno, e si ottengono quando i vermi “riciclano” tutte le precedenti dopo la loro morte. Il verme viene mangiato da un uccello. E così via in cerchio. Questo ciclo è la struttura trofica della biocenosi. Un gatto, un topo, un uccello, un grano e altri sono collegamenti, e tutti insieme catena trofica.
Pertanto, la struttura ecologica della biocenosi ha tre tipi.
La struttura che caratterizza il suo contenuto spaziale è divisa in due tipologie.
La distribuzione dell'altezza è una struttura verticale o a più livelli. Distribuzione in larghezza o piano - orizzontale o mosaico.
I livelli sono espressi più chiaramente nelle piante e rappresentano la distribuzione delle specie su strati situati a diverse distanze dal suolo. In base a questa caratteristica, le piante si dividono in tolleranti all'ombra e amanti della luce. Se elenchiamo da zero, allora ci sono strati di muschio-lichene, arbusti-erbacei, arbustivi e arborei.
Possiamo parlare di livelli di habitat negli insetti. Qui il principio di distribuzione delle specie è il seguente: abitanti del suolo, il suo strato superficiale, muschi, erba e l'ultimo - quello più in alto.
Per gli animali e gli uccelli i livelli non sono praticamente espressi.
La struttura orizzontale, cioè un taglio planare in ciascuno dei livelli verticali, è caratterizzata dalla diversità delle specie o dal mosaico. Il tasso di occupazione di ciascuno di questi strati con organismi viventi dipende da diversi fattori. Questa è l'influenza della natura inanimata circostante o di un fattore abiogenico. Vegetazione di questo orizzonte. L'influenza combinata della natura inanimata e della flora. E l'ultimo fattore inerente al livello del suolo è la diversità derivante dall'attività degli animali scavatori.
La struttura delle specie della biocenosi, cioè la totalità di tutti i tipi di flora e fauna, si forma in base a vari fattori. Ci sono comunità con predominanza di specie animali, altre con specie vegetali. E la totalità delle specie stesse può cambiare. Il cambiamento più famoso può essere considerato una diminuzione della diversità delle specie dalle zone topiche ai poli della Terra. Man mano che ci avviciniamo alle “cime” del pianeta, il numero delle specie, sia vegetali che animali, diminuisce.
Un ottimo esempio è la diversità delle specie nelle foreste pluviali. Ad esempio, nel bacino del Rio delle Amazzoni se ne contano solo fino a 90 alberi per ettaro. Mentre alle latitudini temperate, gli stessi alberi non ne avranno più di 10. All'incrocio tra le zone della taiga e della tundra ce ne saranno un massimo di 5. E non ci saranno affatto alberi nella zona artica o negli altopiani alpini. L'immagine è la stessa nel mondo degli animali e dei microrganismi.
Questa struttura è caratterizzata non solo dal numero di specie, ma anche dal numero di individui in ciascuna specie. Ciò indica la ricchezza della biocenosi e ne costituisce la caratteristica qualitativa. La specie che ha il maggior numero di individui, ha la maggiore biomassa o produttività è detta dominante o dominante. Ciò è particolarmente evidente nel bosco di abeti rossi, dove gli alberi di questa specie riempiono l'intera area e fanno ombra, impedendo lo sviluppo di altra vegetazione.
La competizione che nasce tra due specie porta allo spostamento dell'una dall'altra dall'habitat. Sulla base dei risultati delle sue osservazioni e ricerche, questo principio di esclusione competitiva è stato formulato da G.F. Gause.
Trofico
La struttura trofica si basa su tre gruppi di organismi.
Il primo sono i produttori, cioè coloro che producono. Sono organismi che producono o sintetizzano sostanze organiche da acqua e anidride carbonica, cioè da sostanze inorganiche. Usano l'energia solare come fonte. Il termine “produttore” si riferisce solitamente alle piante verdi, che costituiscono circa il 99% di tutta la vita sulla Terra. Le piante verdi sono la base della piramide ecologica e il suo primo anello.
Il terzo gruppo è quello dei decompositori o riduttori. Questi includono organismi che scompongono la materia organica morta e la convertono in materia inorganica. Nella catena alimentare descritta in precedenza, erano vermi. Oltre a loro, protozoi, funghi, batteri e altri microrganismi sono decompositori. Come risultato della loro attività, i residui organici vengono convertiti in CO2, H2O e sali semplici. Questo termina la catena trofica e ricomincia.
In una biocenosi, le connessioni trofiche tra produttori, consumatori e decompositori devono essere costanti e ininterrotte. Se si rompono o almeno rallentano o si fermano nel tempo, ciò può portare alla morte dell'intera biocenosi.
Peculiarità
Nessuna delle strutture descritte è stabile e immutabile. I loro confini sono condizionali. Gli organismi viventi da un livello o da una sezione orizzontale possono fluire o influenzarne un altro. Iniziare la vita su un livello e finirla su un altro. Un esempio potrebbero essere gli insetti, le cui larve si sviluppano nell'acqua o nel suolo e vivono e muoiono negli strati superiori.
La struttura ecologica della biocenosi è un po' a parte, poiché si basa sul principio dell'adattamento delle specie alle varie circostanze. Ad esempio, all'alimentazione, all'aspetto, all'ambiente, alle dimensioni e così via. La particolarità è che queste circostanze o condizioni possono essere naturali, oppure possono essere create e modellate dall'uomo. La presenza di fattori naturali e artificiali determina il numero e la qualità delle specie che occupano un determinato territorio o nicchia ecologica.
Un ambiente inorganico o non vivente che forma uno spazio omogeneo per gli organismi viventi è chiamato biotopo, le cui dimensioni possono essere molto diverse. Il tipo ecologico della biocenosi è considerato inestricabilmente connesso al biotopo.
Guarda il video: Struttura ecologica della biocenosi.
- Lezione introduttiva gratuito;
- Grande numero insegnanti esperti (madrelingua e di lingua russa);
- I corsi NON sono per un determinato periodo (mese, semestre, anno), ma per un determinato numero di lezioni (5, 10, 20, 50);
- Più di 10.000 clienti soddisfatti.
- Il costo di una lezione con un insegnante di lingua russa è da 600 rubli, con un madrelingua - da 1500 rubli
Struttura della biocenosi
Esistono specie, strutture spaziali ed ecologiche della biocenosi.
Struttura della specie – il numero di specie che formano una data biocenosi e il rapporto tra il loro numero o massa. Cioè, la struttura delle specie della biocenosi è determinata dalla diversità delle specie e dal rapporto quantitativo tra il numero di specie o la loro massa tra loro.
Diversità delle specie – numero di specie in una data comunità. Esistono biocenosi povere e biocenosi ricche di specie. La diversità delle specie dipende dall'età della comunità (le comunità giovani sono più povere di quelle mature) e dalla favorevolità dei principali fattori ambientali: temperatura, umidità, risorse alimentari (le biocenosi delle alte latitudini, dei deserti e degli altopiani sono povere di specie).
R. Whittaker ha proposto di distinguere i seguenti tipi di biodiversità: α -diversità – diversità delle specie in un dato habitat; β -diversità – la somma di tutte le specie di tutti gli habitat in una data area; γ- diversità– diversità dei paesaggi (combinazione di α- e β- diversità).
Le leggi della diversità di Jaccard – 1) la diversità delle specie di un territorio (γ-diversità) è direttamente proporzionale alla sua diversità condizioni ambientali; 2) la ricchezza di specie della comunità (α-diversità) aumenta contemporaneamente all'espansione dell'area e diminuisce all'aumentare dell'omogeneità di quest'ultima.
Regola di De Candolle-Wallace per la determinazione geografica dei cambiamenti di diversità – man mano che ci si sposta da nord a sud, di regola, aumenta la diversità delle specie delle comunità.
La regola di Darlington – riducendo l’area dell’isola di 10 volte, di norma, si riduce della metà il numero di animali che vivono su di essa.
Distingue tra biocenosi povere di specie e biocenosi ricche di specie. Nei deserti artici polari e nelle tundre settentrionali con estrema carenza di calore, nei deserti caldi e senz’acqua, nei bacini idrici fortemente inquinati dalle acque reflue – ovunque uno o più fattori ambientali si discostano molto dal livello medio ottimale per la vita, le comunità sono fortemente impoverite. Lo spettro delle specie è piccolo anche in quelle biocenosi che sono spesso soggette ad impatti catastrofici, ad esempio inondazioni annuali dovute a piene fluviali o distruzioni regolari copertura vegetale durante l’aratura, l’uso di erbicidi e altri interventi antropici. Al contrario, laddove le condizioni abiotiche si avvicinano all’ottimale medio per la vita, emergono comunità estremamente ricche di specie. Esempi di questi includono foreste tropicali, barriere coralline con le loro diverse popolazioni, valli fluviali in regioni aride, ecc.
La composizione delle specie delle biocenosi, inoltre, dipende dalla durata della loro esistenza e dalla storia di ciascuna biocenosi. Le comunità giovani e appena emergenti di solito includono un insieme di specie più piccolo rispetto a quelle mature e di lunga data. Anche le biocenosi create dall'uomo (campi, giardini, orti) sono più povere di specie rispetto a quelle simili sistemi naturali(steppa della foresta, prato).
Tuttavia, anche le biocenosi più povere comprendono, secondo almeno centinaia di specie di organismi appartenenti a diversi gruppi sistematici ed ecologici. Nell'agrocenosi di un campo di grano, oltre al grano, includono almeno quantità minima, varie erbacce, insetti nocivi del grano e predatori che si nutrono di fitofagi, roditori simili a topi, invertebrati - abitanti del suolo e dello strato terrestre, organismi microscopici, funghi patogeni e molti altri. Le comunità naturali ricche di specie comprendono migliaia e persino decine di migliaia di specie, unite da un complesso sistema di relazioni diverse.
Si distinguono per l'elevata diversità delle specie ecotoni – zone di transizione tra le comunità e qui viene chiamato l'aumento della diversità delle specie effetto bordo.È noto che la vegetazione dei bordi è solitamente più rigogliosa e ricca, nidificante più tipi uccelli, ci sono più specie di insetti, ragni, ecc. che nel profondo della foresta. Qui le condizioni di illuminazione, umidità e temperatura sono più varie (foresta-tundra, foresta-steppa).
L'importanza di una singola specie nella struttura delle specie della biocenosi è giudicata da diversi indicatori: abbondanza delle specie, frequenza di occorrenza e grado di dominanza. Abbondanza della specie - il numero o la massa degli individui di una data specie per unità di superficie o volume di spazio da essa occupato. Frequenza di occorrenza – percentuale del numero di campioni o siti di indagine in cui è presente la specie, a numero totale campioni o siti di registrazione. Caratterizza l'uniformità o disomogeneità della distribuzione delle specie nella biocenosi. Grado di dominanza – il rapporto tra il numero di individui di una data specie e il numero totale di tutti gli individui del gruppo in esame. Indice di diversità calcolato da La formula di Shannon H=‑Σ pi log2 pi, dove Σ è il segno della somma, pi- la quota di ciascuna specie nelle comunità (per numero o massa) e log2 pi– logaritmo binario.
La comunità distingue le seguenti tipologie: dominante , predominante in numero, e "minore" pochi e rari. Tra i dominanti, si evidenziano soprattutto edificatori (costruttori) sono specie che determinano il microambiente (microclima) dell'intera comunità. Di regola, queste sono piante.
I dominanti dominano la comunità e costituiscono il “nucleo della specie” di ogni biocenosi. Le specie dominanti, o di massa, ne determinano l'aspetto, mantengono le connessioni principali e hanno la maggiore influenza sull'habitat. Di solito, le tipiche biocenosi terrestri prendono il nome dalle loro specie vegetali dominanti: pino-mirtillo, betulla-carico, ecc. In ognuna di esse prevalgono determinate specie di animali, funghi e microrganismi.
I principali edificatori delle biocenosi terrestri sono alcuni tipi di piante: nelle foreste di abete rosso - abete rosso, nelle pinete - pino, nelle steppe - erbe erbose (erba piuma, festuca, ecc.). Tuttavia in alcuni casi anche gli animali possono essere edificatori. Ad esempio, nei territori occupati dalle colonie di marmotte, è la loro attività di scavo a determinare principalmente la natura del paesaggio e le condizioni di crescita delle piante. Nei mari, i tipici edificatori tra gli animali sono i polipi corallini che formano le barriere coralline.
Oltre a un numero relativamente piccolo di specie dominanti, la biocenosi comprende solitamente molte forme piccole e persino rare. Sono molto importanti anche per la vita delle biocenosi. Creano la sua ricchezza di specie, aumentano la diversità delle connessioni biocenotiche e servono come riserva per il rifornimento e la sostituzione dei dominanti, cioè danno stabilità alla biocenosi e garantiscono l'affidabilità del suo funzionamento in diverse condizioni.
Con una diminuzione del numero di specie, l'abbondanza delle singole forme di solito aumenta bruscamente. In comunità così povere, le connessioni biocenotiche sono indebolite e alcune delle specie più competitive sono in grado di riprodursi senza ostacoli.
RegolaTienemann – Più specifiche sono le condizioni ambientali, più povera è la composizione delle specie della comunità e maggiore può essere il numero delle singole specie. Nelle biocenosi povere di specie il numero delle singole specie può essere estremamente elevato. Basti ricordare i focolai di riproduzione di massa dei lemming nella tundra o gli insetti nocivi nelle agrocenosi.
Nelle biocenosi più ricche, quasi tutte le specie sono in numero ridotto. Nelle foreste tropicali è raro trovare nelle vicinanze più alberi della stessa specie. In tali comunità non si verificano focolai di riproduzione di massa delle singole specie e le biocenosi sono altamente stabili.
Struttura spaziale – distribuzione degli organismi tipi diversi nello spazio (in verticale e in orizzontale). La struttura spaziale è formata principalmente dalla parte vegetale della biocenosi. Distinguere suddivisione in livelli (struttura verticale della biocenosi) e mosaico (struttura orizzontale della biocenosi).
La stratificazione è particolarmente evidente nelle foreste temperate. Ad esempio, nelle foreste di abeti rossi si distinguono chiaramente gli strati di alberi, arbusti e muschio. In una foresta di latifoglie si possono distinguere cinque o sei livelli.
Nelle foreste c'è sempre impianti interlivello (extra-livello) – Si tratta di alghe e licheni su tronchi e rami di alberi, spore superiori ed epifite fiorite, liane, ecc.
La stratificazione si esprime anche nelle comunità erbacee (prati, steppe, savane), ma non sempre in modo abbastanza chiaro.
Anche gli animali sono prevalentemente confinati nell'uno o nell'altro strato di vegetazione. Alcuni di loro non lasciano affatto il livello corrispondente. Ad esempio, tra gli insetti si distinguono i seguenti gruppi: abitanti del suolo - geobio, terreno, strato superficiale – erpetobium, strato di muschio - briobio, supporto per erba – fillobio, livelli più alti - Aerobico. Tra gli uccelli ci sono specie che nidificano solo sul terreno (galline, galli cedroni, spioloni, zigoli, ecc.), altre - nello strato di cespugli (tordi cantanti, ciuffolotti, capinere) o nelle chiome degli alberi (fringuelli, rettili , cardellini, grandi predatori, ecc.).
Smembramento in direzione orizzontale – mosaico –è caratteristico di quasi tutte le fitocenosi, quindi all'interno dei loro confini ci sono unità strutturali che hanno ricevuto nomi diversi: microgruppi, microcenosi, microfitocenosi, parcelle, ecc.
Struttura ecologica – rapporto tra organismi diversi gruppi ambientalisti. Le biocenosi con una struttura ecologica simile possono avere una composizione di specie diversa. Ciò è dovuto al fatto che le stesse nicchie ecologiche possono essere occupate da specie simili in ecologia, ma lontane dall'essere imparentate. Questi tipi sono chiamati sostituendo O vicario .
La struttura ecologica delle comunità si riflette anche nel rapporto tra gruppi di organismi come igrofiti, mesofiti e xerofiti tra le piante o igrofili, mesofili e xerofili tra gli animali, nonché nello spettro delle forme di vita. È del tutto naturale che in condizioni secche e aride la vegetazione sia caratterizzata da una predominanza di sclerofite e succulente, mentre in biotopi molto umidi le igrofite e anche le idrofite sono più abbondanti.
Caratteristiche importanti della struttura di una biocenosi sono consorzio, sinusia e parcella. Consorzio – un'unità strutturale di una biocenosi che unisce organismi autotrofi ed eterotrofi sulla base di connessioni spaziali (topiche) e alimentari (trofiche) attorno a un membro centrale (nucleo). Ad esempio, un singolo albero o un gruppo di alberi (pianta edificatrice) e organismi associati. Una biocenosi è un sistema di consorzi interconnessi.
Sinusia – parte strutturale nella divisione verticale di una biocenosi, formata da specie simili nella forma di vita e limitate nello spazio (o nel tempo). Spazialmente, una sinusia può coincidere con un orizzonte, una chioma, uno strato o un livello di una biogeocenosi. Ad esempio, in una pineta si può distinguere la synusia di pino, la synusia di mirtillo rosso, la synusia di muschio verde, ecc.
Pacco – una parte strutturale nella divisione orizzontale di una biocenosi, che differisce dalle altre parti per la composizione e le proprietà dei componenti. La parcella è isolata (limitata) dall'elemento protagonista della vegetazione. Ad esempio, aree di latifoglie in una foresta di conifere.
Lezione n. 5
(per la laurea triennale "Normazione e metrologia"
Argomento: “Comunità ecologiche ed ecosistemi. Biocenosi. Biogeocenosi".
1. Il concetto di biocenosi
2. Struttura delle specie della biocenosi
3. Struttura spaziale della biocenosi
4. Relazioni tra organismi nelle biocenosi
5. Nicchie ecologiche
6. Struttura ecologica della biocenosi
7. Effetto confine
Il concetto di biocenosi
Popolazioni di diverse specie in condizioni naturali unirsi in sistemi di rango superiore: comunità e biocenosi. Dal lat. biografia - vita, cenosi – generale.
Il termine “biocenosi” è stato proposto dallo zoologo tedesco K. Moebius.
Biocenosiè un insieme di popolazioni di tutti i tipi di organismi viventi che abitano un determinato territorio geografico che differisce da altri territori vicini in termini di Composizione chimica suoli, acque, nonché una serie di indicatori fisici (altitudine sul livello del mare, radiazione solare, ecc.)
La composizione della biocenosi comprende: componenti vegetali e animali, un componente di microrganismi.
Comunità specifiche si sviluppano in condizioni ambientali rigorosamente definite. Interagendo con i componenti della biocenosi come piante e microrganismi, si formano il suolo e le acque sotterranee edaphotope, e l'atmosfera lo è controllo climatico
Componenti legati alla forma della natura inanimata ecotop. Viene chiamato uno spazio occupato da una biocenosi relativamente omogenea in termini di fattori ambientali abiotici biotopo.
Viene chiamata la parte dell'ecologia che studia la composizione delle comunità e la vita congiunta degli organismi in esse sinecologia.
La biocenosi e il biotopo hanno un'influenza reciproca, espressa principalmente nel continuo scambio di energia.
Le piccole comunità fanno parte di comunità più grandi e queste, a loro volta, fanno parte di comunità ancora più grandi.
Struttura delle specie della biocenosi.
La struttura delle specie di una biocenosi è intesa come la diversità delle specie in essa contenute e il rapporto tra il loro numero o massa.
Ogni biocenosi specifica è caratterizzata da una composizione di specie rigorosamente definita.
Le biocenosi giovani e appena emergenti hanno un insieme di specie più piccolo rispetto a quelle consolidate da tempo.
Le biocenosi create dall'uomo (giardini, orti, campi) sono generalmente più povere di specie rispetto a sistemi naturali simili (foreste, prati, steppe).
Per valutare il ruolo di una singola specie nella struttura delle specie della biocenosi, vengono utilizzati indicatori basati sulla contabilità quantitativa. Questa è l'abbondanza delle specie, la frequenza di occorrenza delle specie, la costanza delle specie.
Abbondanza delle specieè il numero di individui di una data specie per unità di superficie o volume di spazio occupato.
Frequenza di occorrenza. Caratterizza l'uniformità o disomogeneità della distribuzione delle specie nella biocenosi. Questo indicatore è calcolato come percentuale del numero di campioni in cui si verifica questo tipo al numero totale di campioni.
Costanza. Questo indicatore è il rapporto tra il numero di campioni R contenente una determinata specie moltiplicata per il numero totale di campioni R e diviso per il numero totale di campioni. C = r. P espresso in %.
A seconda del valore CON Si distinguono le seguenti categorie di costanza delle specie:
- permanente specie presenti in più del 50% dei campioni
- aggiuntivo specie trovate nel 25-5% dei campioni
- casuale specie presenti in meno del 25% dei campioni
In una biocenosi composta da più specie, una o due specie occupano l'area o il volume principale. Queste specie sono chiamate dominanti o dominanti. Le biocenosi terrestri, di regola, prendono il nome dalla specie dominante, ad esempio foresta di betulle, steppa di erba piuma e così via.
Grado di dominanzaè il rapporto tra il numero di individui di una data specie e il numero di individui di tutte le specie di una data biocenosi.
Quindi, se su 200 uccelli registrati in un dato territorio, 100 sono fringuelli, allora il grado di dominanza di questa specie è del 50%.
Vengono chiamate le specie che vivono di dominanti predominanti. Ad esempio, in una pineta, le specie dominanti sono insetti, scoiattoli e roditori simili a topi che si nutrono di pino.
In ogni biocenosi sono presenti specie che, attraverso la loro attività vitale, creano un ambiente per l'intera comunità e senza il quale l'esistenza della maggior parte delle altre specie è impossibile. Questi tipi sono chiamati edificatori. La rimozione di una specie edificatore da una biocenosi porta ad un cambiamento del microclima dell'intero biotopo di questa biocenosi.
Gli edificatori delle biocenosi terrestri sono alcune specie vegetali: nelle foreste di betulle - betulla, nelle pinete - pino
La biocenosi comprende, oltre ad un numero relativamente piccolo di specie dominanti, anche specie piccole e persino forme rare. Esiste una certa connessione tra il numero di specie dominanti e la composizione complessiva delle specie della comunità. All'interno della biocenosi si formano gruppi ristretti, dipendenti da piante edificatorie o da altri elementi della biocenosi, che prendono il nome di consorzi.
Consorzi- questo è un insieme di popolazioni di organismi la cui attività vitale all'interno della stessa biocenosi è correlata professionalmente o topicamente alla specie centrale - una pianta autotrofa.
Il ruolo della specie centrale è svolto dalla pianta edificatore, che determina le caratteristiche della biocenosi. Il suo nucleo è formato dalle popolazioni delle restanti specie del consorzio, per cui esistono specie che distruggono la materia organica creata dagli autotrofi.
Viene chiamata la popolazione di una pianta autotrofa sulla base della quale si costituisce un consorzio determinato, e si chiamano le specie riunite attorno ad esso consorti.
I coniugi sono collegati al determinante troficamente, cioè tramite collegamenti alimentari, o topicamente, cioè trovano su di esso una casa o un rifugio.
Ad esempio, gli insetti che si nutrono delle foglie di un albero sono legati ad esso dal punto di vista trofico, e gli uccelli che mangiano questi insetti e vivono su questi alberi sono legati dal punto di vista topico.
A questo proposito, tutti i coniugi sono costituiti dai coniugi 1, 2 e così via in ordine.
La composizione del consorzio è il risultato di un lungo processo di selezione di specie capaci di esistere nelle condizioni di habitat determinanti. Ciascun consorzio rappresenta una particolare unità strutturale della biocenosi.
Struttura spaziale della biocenosi. –è determinata principalmente dalla composizione della sua parte vegetale - fitocenosi, e dalla distribuzione delle masse vegetali fuori terra e sotterranee.
Nel corso del lungo sviluppo evolutivo, adattandosi a determinate condizioni abiotiche e biotiche, gli organismi viventi hanno trovato il loro posto nella biocenosi. Nella maggior parte dei casi, questa distribuzione è a livelli.
Il tiering è la stratificazione verticale delle biocenosi in parti strutturali ugualmente alte. La stratificazione è particolarmente evidente nelle fitocenosi (comunità vegetali).
Una fitocenosi acquisisce un carattere a più livelli quando contiene piante che differiscono in altezza. Ad esempio, foresta, struttura verticale.
Le piante di ogni livello creano il proprio microclima e un habitat specifico per animali specifici, che formano la propria comunità in ogni livello. Ad esempio, specie di uccelli come polli o galli cedroni nidificano solo sul terreno (nello strato di terra), merli, ciuffolotti - nello strato di cespuglio, fringuelli, cardellini - nelle chiome degli alberi, ecc.
Nelle biocenosi la distribuzione verticale degli organismi determina anche una certa struttura in direzione orizzontale. Viene chiamato lo smembramento della biocenosi in direzione orizzontale mosaico ed è caratteristico di quasi tutte le fitocenosi.
Il motivo del mosaico è dovuto a ragioni quali l'eterogeneità del microrilievo, le caratteristiche biologiche delle piante, la diversità della fertilità del suolo, le attività umane (deforestazione, estrazione mineraria, ecc.) e l'influenza del mondo animale (calpestare i prati con gli zoccoli, eccetera.)
Relazioni interspecifiche nella biocenosi secondo la classificazione di V.N. I Beklemishev sono divisi in quattro tipi: trofico, topico, forico, di fabbrica. COSÌ:
1. Connessioni trofiche- queste sono tali connessioni quando una specie si nutre di un'altra: o individui viventi, o i loro resti morti, o i prodotti della loro attività vitale. Quando due specie competono per il cibo, tra loro nasce una relazione trofica indiretta, poiché l'attività di una specie influenza l'approvvigionamento alimentare dell'altra.
2. Connessioni d'attualità– si tratta di connessioni quando si verificano cambiamenti nelle condizioni di vita di una specie a seguito dell’attività vitale di un’altra. Questo tipo di connessione è molto varia. Le connessioni topiche consistono nella creazione di un ambiente da parte di una specie per un'altra, nella formazione di un substrato su cui si deposita un'altra specie, ecc.
3. Connessioni foriche- queste sono connessioni in cui una specie prende parte alla distribuzione di un'altra. Un esempio di questo tipo di connessione è il trasferimento di semi, spore e polline da parte degli animali. (zoocoria), e il trasferimento di alcuni animali (più piccoli) da parte di altri (foresia).
4. Connessioni di fabbrica- si tratta di connessioni in cui una determinata specie utilizza per le sue strutture prodotti escretori o resti morti di altre specie.
Ad esempio, gli uccelli utilizzano foglie d'erba, peli di mammiferi, piumino e piume di altre specie di uccelli per costruire i loro nidi.
Per il normale sviluppo di una particolare specie, le sue condizioni di vita devono essere ottimali. Per caratterizzare le condizioni di vita, ci sono due criteri: ottimale fisiologico e sinecologico.
Ottimo fisiologico- questa è una combinazione di tutti i fattori abiotici favorevoli alla specie, alla quale sono possibili i tassi di crescita e riproduzione più rapidi.
Ottimo sinecologico- questo è un ambiente biotico in cui una specie subisce la minima pressione da parte di nemici e concorrenti, che le consente di riprodursi con successo.
Gli ottimi fisiologici e sinecologici non sempre coincidono. Un esempio di questa discrepanza potrebbe essere la riproduzione di massa della mosca dell’Assia dopo inverni particolarmente rigidi, che avrebbe dovuto avere un impatto negativo sulla popolazione di questo parassita. Negli anni normali, la mosca dell'Assia viene gravemente sterminata da diverse specie dei suoi nemici naturali. Tuttavia, a causa della scarsa resistenza al gelo, i nemici della mosca dell'Assia muoiono quasi completamente. Ciò consente alla mosca dell'Assia di ripristinare i suoi numeri.
Nicchie ecologiche. Una nicchia ecologica è la posizione di una specie che occupa nel sistema generale della biocenosi. Questo è un complesso delle sue connessioni biocenotiche e dei requisiti per i fattori ambientali abiotici.
Secondo la definizione di Elton (1934), una nicchia ecologica è questo è un posto in un ambiente di vita, il rapporto della specie con il cibo e i nemici.
La nicchia ecologica riflette la partecipazione di una determinata specie alla biocenosi. In questo caso non si intende la sua collocazione territoriale, ma la manifestazione funzionale dell'organismo nella comunità.
L'esistenza di una specie in una comunità è determinata dalla combinazione e dall'azione di molti fattori. Quando si determina se una particolare specie appartiene a una particolare nicchia, è necessario tenere conto delle abitudini alimentari di questi organismi e della loro capacità di procurarsi il cibo.
Pertanto, le piante, prendendo parte alla formazione della biocenosi, garantiscono l'esistenza di una serie di nicchie ecologiche. Queste possono essere nicchie che includono organismi che si nutrono di tessuto radicale o fogliare, fiori, frutti, ecc.
Ciascuna di queste nicchie comprende gruppi di organismi che differiscono nella composizione delle specie. Pertanto, la nicchia ecologica dei coleotteri radicali comprende sia i nematodi che le larve di alcuni coleotteri (coleotteri di maggio, coleotteri di clic). E la nicchia che succhia i succhi delle piante include insetti e afidi.
Pertanto, la specializzazione delle specie in relazione alle risorse alimentari riduce la competizione e aumenta la stabilità della struttura della comunità.
Esistono diversi tipi di condivisione delle risorse:
1. Questa è la specializzazione della morfologia e del comportamento in base al tipo di cibo, ad esempio, il becco degli uccelli può essere adattato per catturare insetti, scavare buchi, rompere noci e così via.
2. Separazione verticale, ad esempio, tra gli abitanti della chioma degli alberi e il suolo della foresta.
3. Separazione orizzontale tra abitanti di diversi microhabitat. Ad esempio, esiste una divisione degli uccelli in gruppi ecologici in base al luogo in cui si nutrono: aria, fogliame, tronco, suolo.
La specializzazione di una specie nell'alimentazione, nell'uso dello spazio, nel tempo di attività e in altre condizioni è caratterizzata da un restringimento della sua nicchia ecologica. E i processi inversi sono come la sua espansione.
Il restringimento o l'espansione della nicchia ecologica di una specie in una comunità è fortemente influenzato dai concorrenti. Secondo la regola formulata da Gause, due specie non coesistono nella stessa nicchia ecologica.
Una via d'uscita dalla concorrenza può essere ottenuta attraverso la divergenza delle esigenze ambientali, il cambiamento degli stili di vita, cioè la delimitazione delle nicchie ecologiche. Solo in questo caso acquisiscono la capacità di convivere nella stessa biocenosi.
Ad esempio, nella Russia europea esistono specie di cince strettamente imparentate, il cui isolamento l'una dall'altra è dovuto alle differenze nell'habitat, nelle aree di alimentazione e nelle dimensioni delle prede. Le differenze ecologiche tra queste specie di cinciallegre si riflettono in una serie di piccoli dettagli della struttura esterna, come la lunghezza e lo spessore del becco.
Numerosi ordini di animali che si nutrono di erba includono biocenosi steppiche. Come gli ungulati (cavalli, pecore, saiga) e i roditori (roditori, marmotte, topi). Tutti loro formano un gruppo funzionale della biocenosi: gli erbivori. Tuttavia, il ruolo di questi animali nel consumo della massa vegetale è diverso. Pertanto, gli ungulati (cavalli, bovini) mangiano principalmente erbe alte e più nutrienti, mordendole ad un'altezza considerevole (5-7 cm) dalla superficie. Le marmotte che vivono qui scelgono il cibo tra l'erba, diradata e schiacciata dagli zoccoli. Le marmotte si sistemano e si nutrono solo dove non c'è erba alta.
Gli animali più piccoli, i roditori, preferiscono raccogliere il cibo dove l'erba è più disturbata: qui raccolgono ciò che resta dell'alimentazione degli ungulati e delle marmotte.
Tra questi tre gruppi di erbivori che compongono la zoocenosi esiste una divisione di funzioni nell'utilizzo della biomassa erbacea.
I rapporti che si sono sviluppati tra questi gruppi di animali non sono di natura competitiva, ma al contrario ne garantiscono una maggiore consistenza numerica.
Le nicchie ecologiche delle specie variano nello spazio e nel tempo. Spesso in una biocenosi la stessa specie può occupare nicchie ecologiche diverse durante periodi di sviluppo diversi. Pertanto, un girino si nutre di cibi vegetali, mentre una rana adulta è un tipico carnivoro. Pertanto, sono caratterizzati da diverse nicchie ecologiche e livelli trofici specifici.
Negli uccelli insettivori le nicchie ecologiche invernali differiscono da quelle estive. E così via.
La nicchia ecologica di una specie è significativamente influenzata dalla competizione interspecifica e intraspecifica.
Con la competizione interspecifica, la zona dell’habitat di una specie può essere ridotta a confini ottimali, dove ha un vantaggio rispetto ai suoi concorrenti.
Se la competizione interspecifica restringe la nicchia ecologica di una specie, la competizione intraspecifica, al contrario, contribuisce all'espansione delle nicchie ecologiche.
Con l'aumento del numero di specie inizia l'utilizzo di cibo aggiuntivo, lo sviluppo di nuovi habitat e l'emergere di nuove connessioni biocenetiche.
Struttura ecologica della biocenosi. Le biocenosi sono costituite da alcuni gruppi ecologici di organismi che esprimono la struttura ecologica della comunità. Gruppi ecologici di organismi, che occupano nicchie ecologiche simili, possono avere composizione di specie diversa in diverse biocenosi. Pertanto, nelle zone umide, dominano le igrofite (piante di habitat eccessivamente umidi) e in condizioni aride dominano le xerofite (piante di habitat secchi).
La struttura ecologica della biocenosi è significativamente influenzata dal rapporto tra gruppi di organismi che condividono un tipo di nutrizione simile. Ad esempio, nelle foreste predominano i saprofagi (animali che si nutrono dei cadaveri di altri animali, distruggendo i resti in decomposizione); nelle zone steppiche e semidesertiche predominano i fitofagi (animali che si nutrono solo di alimenti vegetali).
Nelle profondità dell'oceano, il principale tipo di alimentazione degli animali è la predazione, e nella zona illuminata della superficie ci sono molte specie con un tipo di alimentazione mista.
Le differenze nella struttura ecologica della biocenosi si manifestano più chiaramente quando si confrontano comunità di organismi in biotopi simili di diverse regioni. Ad esempio, la martora si trova nella taiga europea e lo zibellino in quella asiatica. Queste specie occupano nicchie ecologiche simili e svolgono le stesse funzioni. Queste specie determinano la struttura ecologica della comunità e vengono chiamate sostituendo O vicario.
Pertanto, la struttura ecologica di una biocenosi è la sua composizione di gruppi ecologici di organismi che svolgono determinate funzioni nella comunità in ciascuna nicchia ecologica.
La struttura ecologica della biocenosi, in combinazione con la specie e la struttura spaziale, con le caratteristiche della nicchia ecologica, funge da caratteristica macroscopica della biocenosi.
E le caratteristiche macroscopiche consentono di determinare le proprietà di una particolare biocenosi, determinarne la stabilità nello spazio e nel tempo e anche anticipare le conseguenze dei cambiamenti causati dall'influenza di fattori antropogenici.
Effetto confine. La caratteristica più importante delle caratteristiche strutturali delle biocenosi è la presenza di confini della comunità. Tuttavia, va notato che questi confini sono raramente netti.
Di norma, le biocenosi vicine si trasformano gradualmente l'una nell'altra, formando zone di transizione o di confine al confine di due biocenosi, caratterizzate da condizioni speciali.
Qui sembrano intrecciarsi le condizioni tipiche delle biocenosi limitrofe. Nella zona di transizione crescono le piante caratteristiche di entrambe le biocenosi. L'abbondanza di piante nella zona di confine attira una varietà di animali, quindi la zona di confine è spesso più ricca di vita di ciascuna biocenosi separatamente. Cioè, con la transizione spaziale da una biocenosi all'altra, aumenta il numero di nicchie ecologiche.
In queste zone di transizione si verifica una concentrazione di specie e individui e si osserva il cosiddetto effetto bordo.
Esempio di effetto bordo...................Vapore puro - semina
Biogeocenosi. Gli organismi viventi e il loro ambiente inanimato sono inseparabilmente connessi tra loro e sono in costante interazione. Questi componenti formano una comunità ecologica più complessa, un ecosistema o biogeocenosi.
Il termine biogeocenosi fu proposto nel 1940 dall'ecologo russo Sukachev. Per sua definizione biogeocenosi(dal greco - bios-vita, geo-terra, cenosi - generale) è un sistema ecologico stabile e autoregolante in cui i componenti organici sono indissolubilmente legati a quelli inorganici.
L’unità funzionale di base nell’ecologia moderna è l’ecosistema. Il termine ecosistema fu proposto per la prima volta dall’ecologo inglese Tansley nel 1935.
Per sua definizione ecosistemaè qualsiasi insieme di organismi e componenti inorganici in cui può avvenire la circolazione di sostanze.
In altre parole, la combinazione di uno specifico ambiente fisico-chimico (biotopo) con una società di organismi viventi (biocenosi) forma un ecosistema.
C'è un'opinione che il concetto biogeocenosi più riflessivo caratteristiche strutturali macrosistema oggetto di studio, mentre nel concetto ecosistema Innanzitutto viene investita la sua essenza funzionale.
In realtà, non esiste alcuna differenza fondamentale tra questi termini. E nella visione moderna, biogeocenosi ed ecosistema sono sinonimi.
La struttura verticale di un bosco di latifoglie può essere rappresentata dal seguente diagramma:
1. Strato dell'albero
2. Strato di arbusto
3. Strato erbaceo
4. Strato di terra
5. Cucciolata
6. Terriccio
7. Sottosuolo
8. Razza madre
La struttura della biocenosi e il modello di interazione tra i suoi componenti.
Ecotop
Atmosfera Suolo-suolo
(climatopo) (edafotopo)
Biotopo
Animali della vegetazione
(fitocenosi) (zoocenosi)
Microrganismi
COMUNITÀ BIOTICHE
Quando si parla di ecosistemi, comunità biotica comunemente inteso biocenosi, perché la comunità è la popolazione biotopo- luoghi di vita delle biocenosi.
Biocenosi- ϶ᴛᴏ un sistema organismico costituito da tre componenti: vegetazione, animali e microrganismi. In un tale sistema, singole specie, popolazioni e gruppi di specie possono essere sostituiti da altri, rispettivamente, senza grandi danni alla comunità, e il sistema stesso esiste bilanciando le forze di antagonismo tra le specie. La stabilità di una comunità è determinata dalla regolazione quantitativa del numero di alcune specie da parte di altre, e la sua dimensione dipende da ragioni esterne - dalla dimensione del territorio con proprietà abiotiche omogenee, ad es. e. biotopo. Funzionando in unità continua, si formano la biocenosi e il biotopo biogeocenosi, O ecosistema. I confini della biocenosi coincidono con i confini del biotopo e, quindi, con i confini ecosistemi. Comunità biotica (biocenosi) - altro alto livello organizzazione rispetto alla popolazione che è parte integrale. La biocenosi ha una struttura interna complessa. Si distinguono le specie e le strutture spaziali delle biocenosi.
È importante notare che per l'esistenza di una comunità non è importante solo la dimensione del numero di organismi, ma ancora più importante è la diversità delle specie, che è la base della diversità biologica nella natura vivente. Secondo la Convenzione sulla Diversità Biologica della Conferenza delle Nazioni Unite sull’Ambiente e lo Sviluppo (Rio de Janeiro, 1992), ai sensi biodiversitàÈ comune comprendere la diversità all'interno di una specie, tra le specie e la diversità degli ecosistemi.
La diversità all'interno di una specie è la base per la stabilità nello sviluppo delle popolazioni; la diversità tra le specie e, di conseguenza, tra le popolazioni è la base per l'esistenza di una biocenosi come parte principale di un ecosistema.
Struttura della specie La biocenosi è caratterizzata dalla diversità delle specie e dal rapporto quantitativo delle specie, a seconda di una serie di fattori. I principali fattori limitanti sono la temperatura, l’umidità e la mancanza di risorse alimentari. Per questo motivo, le biocenosi (comunità) degli ecosistemi alle alte latitudini, nei deserti e in alta montagna sono le più povere di specie. Qui possono sopravvivere organismi le cui forme di vita sono adattate a tali condizioni. Le biocenosi ricche di specie sono foreste tropicali, con una fauna diversificata e dove è difficile trovare anche due alberi della stessa specie uno accanto all'altro.
Di solito, le biocenosi naturali sono considerate povere di specie se contengono decine e centinaia di specie di piante e animali, mentre ricche - diverse migliaia o decine di migliaia di specie. Ricchezza di specie La composizione delle biocenosi è determinata dal numero relativo o assoluto di specie e dipende dall'età della comunità: i giovani, appena iniziati a svilupparsi, sono poveri di specie rispetto alle comunità mature o climax.
Diversità delle specie– è il numero di specie presenti in una determinata comunità o regione, ovvero ha un contenuto più specifico ed è una delle caratteristiche sia qualitative che quantitative più importanti della sostenibilità di un ecosistema. È interconnesso con la diversità delle condizioni ambientali. Quanti più organismi trovano in un dato biotopo condizioni che soddisfano i requisiti ambientali, tanto più specie vi si stabiliranno.
La diversità delle specie in un dato habitat è chiamata α- varietà, e la somma di tutte le specie che vivono in tutti gli habitat all'interno di una data regione, β -diversità. Gli indicatori per la valutazione quantitativa della diversità delle specie, indici di diversità, sono solitamente il rapporto tra il numero di specie, i valori della loro abbondanza, biomassa, produttività, ecc., oppure il rapporto tra il numero di specie per unità di superficie.
Un indicatore importante è il rapporto quantitativo tra il numero di specie. Una cosa è quando su cento individui ci sono cinque specie nel rapporto 96:1:1:1:1, un'altra cosa se hanno un rapporto 20:20:20:20:20. Quest'ultimo rapporto è chiaramente preferibile, poiché il primo raggruppamento è molto più uniforme.
Le condizioni più favorevoli per l'esistenza di molte specie sono caratteristiche delle zone di transizione tra le comunità, che vengono chiamate gettoni, e qui si chiama la tendenza ad aumentare la diversità delle specie effetto bordo.
L'ecotono è ricco di specie soprattutto perché provengono da tutte le comunità di confine, ma può anche contenerne di proprie specie caratteristiche, che non esistono in tali comunità. Un esempio lampante di ciò è il “margine” del bosco, sul quale la vegetazione è rigogliosa e più ricca, nidificano molti più uccelli, più insetti, ecc., che nel profondo del bosco.
Vengono chiamate le specie che predominano in numero dominante, o semplicemente – i dominanti di una data comunità. Ma anche tra loro ci sono quelli senza i quali le altre specie non possono esistere. Sono chiamati edificatori(dal latino “costruttori”). Determinano il microambiente (microclima) dell'intera comunità e la loro rimozione minaccia la completa distruzione della biocenosi. Di norma, gli edificatori sono piante: abete rosso, pino, cedro, erba piuma e solo occasionalmente - animali (marmotte).
"Minore" Molto importanti per la comunità sono anche le specie, piccole in numero e perfino rare. La loro predominanza è una garanzia sviluppo sostenibile comunità. Nelle biocenosi più ricche quasi tutte le specie sono in numero ridotto, ma quanto più povera è la composizione delle specie, tanto più numerose sono le specie dominanti. In determinate condizioni si verificano “focolai” nel numero dei singoli dominanti.
Per valutare la diversità vengono utilizzati altri indicatori che integrano significativamente quelli sopra indicati. Abbondanza delle specie– il numero di individui di una determinata specie per unità di superficie o volume di spazio che occupano. Grado di dominanza – il rapporto (solitamente in percentuale) tra il numero di individui di una determinata specie e il numero totale di tutti gli individui del gruppo considerato.
Allo stesso tempo, la valutazione della biodiversità della biocenosi nel suo insieme in termini di numero di specie sarà errata se non si tiene conto dimensione degli organismi. Dopotutto, la biocenosi comprende sia batteri che macrorganismi. Per questo motivo è estremamente importante raggruppare gli organismi in gruppi di dimensioni simili. Qui ci si può avvicinare dal punto di vista tassonomico (uccelli, insetti, Asteraceae, ecc.), eco-morfologico (alberi, erbe, muschi, ecc.), o in generale dimensionale (microfauna, mesofauna e macrofauna di suoli o limi, ecc.). P.). Allo stesso tempo, va tenuto presente che all'interno della biocenosi esistono anche apposite associazioni strutturali - consorzi. Consorzio– un gruppo di organismi eterogenei che si insediano sul corpo o nel corpo di un individuo di una specie particolare – membro centrale consorzio - capace di creare un certo microambiente attorno a sé. Gli altri membri del consorzio possono costituire consorzi più piccoli, ecc., cioè si possono distinguere consorzi del primo, secondo, terzo, ecc. Da qui è chiaro che una biocenosi è un sistema di consorzi interconnessi.
Molto spesso, i membri centrali del consorzio sono le piante. I consorzi nascono sulla base di rapporti stretti e diversificati tra le specie (Fig. 4.1).
Struttura delle specie della biocenosi. La struttura delle specie di una biocenosi è intesa come la composizione delle specie e il rapporto tra il numero di specie o la loro massa. La composizione e la ricchezza delle specie dipendono dalle condizioni ambientali. Esistono biocenosi povere (oligomiste) e ricche (polimixed) di specie. Ad esempio, i primi depositi di alghe blu-verdi sulla lava in raffreddamento o una colonia di batteri sulfurei nelle sorgenti sulfuree sono più belli delle rare e povere biocenosi. In natura si trovano solitamente comunità complesse multispecie. Così, nella tundra forestale della Siberia occidentale, nelle vicinanze della città di Salechard, sono state identificate nella comunità di organismi 65 specie di licheni, 87 muschi, 166 piante vascolari, 144 funghi, circa 600 insetti, 62 uccelli. 14 specie di mammiferi (Novikov, 1979). La più alta ricchezza di specie (biodiversità) si trova nelle comunità delle foreste tropicali e nelle barriere coralline.
Il numero di specie vegetali rilevate in una determinata area (1 m3. 100 m3) indica la ricchezza di specie della fitocenosi. Un elenco completo delle specie, compilato sulla base della descrizione di una serie di siti di indagine all'interno di ciascuna comunità, rappresenta la ricchezza di specie della fitocenosi. Ad esempio, in una pineta con sottobosco nella regione di Mosca su un'area di 0,5 ettari, sono state trovate 8 specie di alberi, 13 specie di arbusti, 106 specie di arbusti ed erbe e 18 specie di muschi. Nelle steppe dei prati della Russia centrale, caratterizzate dalla ricchezza floristica, si trovano fino a 120 o più specie per 100 m2 piante superiori.
Un esempio di ricchezza floristica molto grande sono le foreste pluviali tropicali. Pertanto, solo nelle foreste dello Sri Lanka ci sono circa 1.500 specie di alberi, nel bacino amazzonico ce ne sono ancora di più: 2.500.Sul territorio della Russia, alcune fitocenosi nelle montagne Sikhote-Atin a Primorye, complessi boschi di querce e prati montani nella zona forestale sono caratterizzati da un'elevata diversità. Allo stesso tempo, nelle foreste scure di abeti rossi e faggi, non si possono trovare più di 10 specie di piante da fiore per 100 m2.
La causa principale della povertà della comunità erbacea nei boschi di abete rosso è l'intenso ombreggiamento. L'illuminazione come fattore ambientale qui è molto inferiore a quella ottimale richiesta per la vita delle piante da fiore. Con estrema carenza di calore, come nelle tundre settentrionali o nei deserti artici, carenza di umidità, come nei deserti caldi e senz’acqua, carenza di ossigeno, come nei serbatoi fortemente inquinati dalle acque reflue, cioè ovunque uno o più fattori ambientali si discostano molto dagli standard di vita ottimali, le comunità sono molto impoverite, poiché poche specie riescono ad adattarsi a condizioni estreme.
La composizione delle specie delle biocenosi dipende anche dalla durata della loro esistenza. Le comunità giovani ed emergenti hanno un insieme di specie più piccolo rispetto a quelle mature consolidate. Le biocenosi “culturali” - campi, giardini, orti, piantagioni di alghe coltivate in coltura sospesa, allevamenti di invertebrati marini, stagni per pesci, ecc. - sono anche più povere di specie rispetto ai sistemi naturali - prati, steppe, foreste, bacini artificiali. le persone sostengono specificamente la povertà degli agrocenosi che utilizzano sistema complesso misure agrotecniche e lotta costante contro le erbe infestanti e i parassiti delle piante.
Le specie della stessa classe di taglia che fanno parte di una biocenosi variano notevolmente in abbondanza. Alcuni di essi sono rari, altri sono così comuni da determinare la comparsa della biocenosi. In ogni comunità si può distinguere un gruppo delle specie principali e più numerose, le cui connessioni sono infatti decisive nel funzionamento della biocenosi.
Le specie che predominano in numero dominano la comunità e ne sono dominanti. Costituiscono il nucleo della specie. Ad esempio, nelle foreste di abete rosso della Russia, l'abete rosso domina tra gli alberi. nel manto erboso - acetosella, nella popolazione di uccelli - scricciolo, pettirosso, luì, tra roditori simili a topi - arvicole rosse e rosso-grigie.
In tutte le biocenosi predominano numericamente le forme più piccole: batteri e altri microrganismi. Pertanto, eventuali stime si riferiscono a specie unidimensionali.
Oltre a un numero relativamente piccolo di specie dominanti, la comunità comprende molte forme piccole e persino rare. Sono anche importanti per la vita della biocenosi, poiché creano la sua ricchezza di specie, aumentano la diversità delle connessioni biocenotiche e servono come riserva per la ricostituzione e la sostituzione da parte del dominante, conferendo quindi stabilità alla biocenosi e garantendo l'affidabilità del suo funzionamento in condizioni diverse.
Per valutare il ruolo di una singola specie nella struttura delle specie della biocenosi, vengono utilizzati vari indicatori basati sulla contabilità quantitativa. L'abbondanza di una specie è il numero di individui di una data specie per unità di area o volume. A volte, invece del numero degli individui, viene utilizzato il valore della loro massa totale. La frequenza di occorrenza caratterizza la distribuzione delle specie nella biocenosi. Viene calcolato come percentuale del numero di campioni o siti di indagine in cui è presente la specie rispetto al numero totale di tali campioni o siti. Il grado di dominanza riflette il rapporto tra il numero di individui di una data specie e il numero totale di tutti gli individui del gruppo in esame.
Sebbene le specie dominanti dominino la comunità, non tutte influenzano allo stesso modo la biocenosi. Le piante che determinano principalmente l'habitat specifico di una comunità vegetale sono dette edificatori (dal latino aedificator - costruttore). Quindi. gli edificatori sono tipi di organismi che predeterminano le condizioni per l'esistenza di altri tipi di organismi, o. altrimenti, le specie che contribuiscono maggiormente all'habitat. Il concetto di "edificatore" fu usato per la prima volta da GI Poplavskaya nel 1924. Secondo Poplavskaya. gli edificatori sono i creatori dell'ambiente fitogenico di una comunità. Una specie diventa edificatrice in un determinato ambiente in una determinata cenosi.
Ad esempio, una betulla che si insedia in una foresta di conifere disboscata, cioè su un terreno podzolizzato, la cambia presto notevolmente. Assorbendo i minerali dal terreno, ne restituisce molti sotto forma di rifiuti: foglie, peli radicali, punte di radici, pezzi di corteccia, rami. L'azoto e gli elementi di cenere come il calcio vengono estratti in modo particolarmente forte dal terreno e restituiti, cioè sono coinvolti più intensamente nel ciclo. Nel terreno arricchito con azoto, i processi di nitrificazione – l’ossidazione della materia organica morta ammonizzata che entra nella lettiera – si intensificano. Implica la conversione dell'ammonio in acido nitroso, effettuata da alcuni generi di batteri, e quindi l'ulteriore ossidazione dell'acido nitroso in acido nitrico, effettuata da altri generi di batteri.
A causa dell'aumento del contenuto di ceneri e soprattutto dell'arricchimento di calcio. l'acidità del suolo diminuisce. L'arricchimento con humus porta ad un miglioramento della struttura e ad un cambiamento di colore: il terreno diventa più scuro. Di conseguenza, si scongela prima e si riscalda meglio. E questo, a sua volta, porta ad un aumento dell'attività biologica del suolo. Rivitalizzare l'attività della materia e della flora del suolo aumenta la porosità e la capacità di adsorbimento degli strati superiori. A poco a poco, il terreno da podzolico, come era dopo aver abbattuto la foresta di conifere, diventa sod-podzolico e, con l'esistenza a lungo termine delle foreste di betulle, diventa persino fradicio. La popolazione del suolo sta cambiando.
Tuttavia, l'attività edificante della betulla si manifesta non solo nella formazione del suolo, ma anche nei cambiamenti delle condizioni ambientali terrestri: l'ombreggiatura creata dalle sue corone, l'influenza sui regimi di luce, acqua e temperatura, la presenza di organismi che la accompagnano - tutto ciò migliora l'impatto della betulla su ambiente.
Le azioni di formazione dell'ambiente di diverse piante sono diverse. Edificatori molto forti sono ontano, pioppo tremulo, quercia, abete rosso; dalle erbe - legumi, cereali, farfara, tanaceto, assenzio, poligono, pidocchi di legno (Ponomareva, 1978).
Per le parti settentrionali e centrali della zona forestale dell'Eurasia, i principali edificatori sono l'abete rosso e l'abete rosso. Di tutte le specie arboree, sono quelle che modificano maggiormente le condizioni dell'habitat: ombreggiano fortemente lo spazio sottochioma, aumentano l'acidità del suolo e portano alla loro podzolizzazione. Con tali edificatori coesistono solo quelle specie arboree che crescono rapidamente e sono in grado di occupare per prime lo spazio libero, cosa che può essere osservata nei boschi misti di abete rosso-latifoglie e abete-latifoglie, solitamente con betulle e pioppi tremuli. Nell'erba delle foreste di abeti rossi, l'acetosa comune si sente particolarmente bene, la sua forte fruttificazione e la maturazione dei semi indicano una crescita di successo. Le fragole, al contrario, sono in uno stato depresso, sui suoi sottili germogli generativi non si sviluppano più di 1-3 fiori e solo in alcuni punti si possono trovare frutti piccoli e secchi.
Un edificatore può essere un singolo individuo, ad esempio un abete rosso. capace di cambiare in modo significativo l'ambiente e influenzare le piante circostanti, così come un gruppo di individui, cioè un collettivo di piante. Il ruolo edificatorio del pino si manifesta prevalentemente nel collettivo.
I principali edificatori delle biocenosi terrestri sono alcune specie vegetali. Tuttavia in alcuni casi anche gli animali possono essere edificatori. Pertanto, nei territori occupati dalle colonie di marmotte, l'attività di scavo di questi animali determina principalmente la natura del paesaggio, nonché il microclima e le condizioni di crescita delle piante.
Se le specie edificanti creano un habitat, le piante indicatrici indicano la natura delle condizioni di crescita. Pertanto, la presenza di acetosella nella zona forestale indica condizioni di umidità vicine a quelle ottimali e una significativa ricchezza di suoli in minerali nutrienti. L'aspetto dei mirtilli indica un eccesso di umidità e una certa carenza di nutrienti minerali. I mirtilli rossi indicano una mancanza di umidità e fertilità del suolo; muschi (lino del cuculo e sfagno) - per umidità eccessivamente eccessiva, carenza di minerali, mancanza di ossigeno per la respirazione delle radici e presenza di processi di formazione di torba.
Esempi espressivi di piante indicatrici sono forniti da I. N. Ponomareva (1978). Pertanto, la presenza di nocciolo, ciliegio selvatico e sambuco nel sottobosco delle foreste settentrionali indica la fertilità del suolo. La presenza del mughetto qui lo conferma ulteriormente. Erba piuma grande da quella piccola! la partecipazione di festuca e forbe nella steppa o nella zona della steppa secca indica la presenza di ricchi chernozem. Allo stesso tempo, la comparsa anche di una piccola quantità di Potentilla erecta indica una diminuzione della fertilità del suolo, e la presenza di scarabei bianchi che spuntano nei prati è un segno del loro degrado.
La presenza di alcune specie indica non solo le condizioni di crescita, ma anche i cambiamenti avvenuti nelle comunità vegetali. Ad esempio l'anemone di quercia, rinvenuto nei boschi di abete rosso o misto, indica la preesistente esistenza di una fitocenosi di tipo quercesco in questo territorio.
Le biocenosi prendono il nome da piante edificatrici e piante indicatrici. Ad esempio le foreste di abeti rossi, le foreste di abeti rossi o le foreste di muschio verde. Per le steppe si distinguono l'erba festuca, l'erba forbia e biocenosi simili.
Anche gli animali partecipano alla formazione della comunità vegetale. I modi in cui influenzano la composizione delle specie e il rapporto tra le specie possono essere diversi. Ciò include la diffusione dei germogli delle piante, l’allentamento o la compattazione del terreno, il consumo di piante e il calpestio selettivo o completo. L'influenza degli animali sulle comunità vegetali può essere così grande che la formazione e l'esistenza di alcuni tipi di fitocenosi sono possibili solo con l'influenza costante degli animali. Ad esempio, le tipiche comunità steppiche dominate da graminacee, principalmente erba piuma, sono preservate solo con un pascolo moderato da parte di artiodattili erbivori. Si ritiene che le famose praterie nordamericane fossero abitate da bisonti, antilopi, alci, cervi della Virginia e altri animali. Innanzitutto gli animali mangiano legumi e forbe, che peraltro sono più sensibili al calpestio. Colpisce la composizione della specie e la quantità di escrementi. Forse la mancanza di pascolo spiega il fatto che anche nell’arco di tre decenni la vegetazione delle tipiche praterie sui terreni incolti non viene ripristinata (Ipatov e Kirikova, 1997).
Caricamento...