2. Биогеоценоз

Биогеоценоз – это эволюционно сложившаяся, относительно пространственно ограниченная, внутренне однородная природная система живых организмов и абиотклимической среды, в которой происходит постоянный обмен веществом и энергией. Сущность биогеоценоза В.Н.Сукачев видел в процессе взаимного обмена веществом и энергией между составляющими его компонентами, а также между ними и окружающей внешней средой. Биогеоценоз имеет сложную структуру, которая включает пять основных функционально связанных частей. Это фитоценоз – растительное сообщество (автотрофные организмы, продуценты); зооценоз – животное население (гетеротрофы, консументы) и микробоценоз – различные микроорганизмы, представленные бактериями, грибами, простейшими (редуценты). Эту живую часть биогеоценоза В.Н.Сукачев относил к биоценозу. Неживую, абиотическую часть биогеоценоза слагают совокупность климатических факторов данной территории – климатоп и биокостное образование – эдафотоп (почва). В последнее время в структуру абиотической среды биогеоценоза включают также и гидрологические факторы (гидротоп). Такая совокупность абиотических компонентов биоценоза носит название биотоп.

Все взаимодействия компонентов биогеоценоза связаны между собой совокупностью пищевых частей и взаимообусловлены. Каждый компонент в природе неотделим от другого. Поддержание круговорота в конкретных биологических условиях - основная функция биогеоценоза. Она основана на пищевых взаимоотношениях видов, формирующих упорядоченную трофическую структуру биогеоценозов: продуцентов, консументов, редуцентов (живой биотической части биогеоценоза). В конкретных биогеоценозах эти 3 группы представлены популяциями множества видов. Обмен веществ строго видоспецифичен, поэтому разнообразие видов в составе каждого трофического уровня, а следовательно, экосистемы в целом, имеет большое биологическое значение:

1 – при этом обеспечивается максимальная эффективность использования источников и форм энергии для синтеза первичной продукции и трансформации вещества на разных этапах биогенного круговорота, вплоть до полной минерализации и повторного включения в цикл;

2 – многообразие однозначных по функциям в биоценозе видов выступает как мощный механизм устойчивости потоков вещества и энергии по пищевым цепям, что ведет к повышению эффективности и устойчивости функционирования систем.

Рассмотрим подробнее биотическую часть биогеоценоза.

Продуценты Автотрофные организмы. Синтезируют с помощью солнечного света из углекислого газа и воды, а также минеральных веществ органические соединения, преобразуя при этом световую энергию в химическую. Скорость, с которой в ходе фотосинтеза солнечная энергия преобразуется в органическое вещество, в пересчете на единицу площади носит название первичной продукции.

Консументы. Гетеротрофные (животные) организмы. Питаются готовым органическим веществом растений или животных. Консументы сами не могут строить органическое вещество из неорганического и получают его в готовом виде, питаясь другими организмами. В своих телах они преобразуют органику в специфические формы белков и других веществ, а в окружающую среду выделяют отходы, которые образуются в процессе их жизнедеятельности. Скорость образования биомассы консументами носит название вторичной продукции.

Деструкторы (разрушители), или редуценты. Окисляют мертвые органические остатки до углекислого газа и воды. К редуцентам относятся бактерии, грибы, простейшие, т.е. находящиеся в почве гетеротрофные микроорганизмы. Деструкторы полностью разлагают все растительные и животные остатки до неорганических составляющих, которые снова могут быть вовлечены в круговорот веществ, тем самым замыкая его.

Энергия, содержащаяся в одних организмах, потребляется другими организмами. Такой перенос энергии от автотрофов через последовательный ряд организмов к потребителям – гетеротрофам, происходящий в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью. Число звеньев в ней может быть различным. Совокупность организмов, объединненых определенным типом питания, носит название трофического уровня. Первый трофический уровень занимают автотрофы (продуценты), второй – растительноядные животные (консументы первого порядка), третий – хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка), и паразиты первичных консументов. И, наконец, вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертый трофический уровень. Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.