2. Біоценоз та його структура.

Біоценоз — це термін, впроваджений Карлом Мебіусом в 1877 році для опису всіх організмів, що населяють деяку територію (біотоп), та їхніх взаємовідносин, сукупність рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що заселяють певну ділянку суші або водоймища (біотоп). Всі вони пов’язані як між собою, так і з абіотичними факторами середовища. Біоценоз – це динамічна, здатна до саморегуляції система, компоненти якої (продуценти, редуценти і консументи) взаємозалежать один від одного. В біоценозі виділяють: зооценоз (сукупність тварин), фітоценоз (сукупність рослин), мікоценоз (сукупність грибів), мікроценоз (сукупність мікробів).

Біоеноз є основним компонентов природних надорганізменних сиситем, надорганізменні системи, мають свої особливості навідміну від організму: 1) співтвариства завжди виникають, формуються з готових частин, які є в навколишньому середовищі в окремому організмі, вони виникають шляхом поступової деферинціації зачатків. 2) складові частини співтовариства замінні: один вид може зайняти місце іншого з подібними екологічними проблемами та потребами без школди для всієї системи, частини ж у будь-якому організмі унікальні та незамінні. 3) постійна узгодженність діяльності всіх органів, таканин та клітин. Надорганізми існують за рахунок урівноваження протилежно спрямованих сил, інтереси багатьох видів в співтоваристві прямопротилежні, зокрема в межах жертви. 4)співтовариства існують на кількісний регуляції чисельності одним видом інших. Регуляція всіх органів та процесів здійснуюється нервовою системою та гуморальним шляхом. 5)розміри організму обмежені та спадково детермінованні, розміри надорганізменої системи визначаються зовнішніми чинками.

Біоценоз має свою структуру яку можливо охарактеризувати в 3 аспектах: 1)видова, або таксономічна структура (видове багатство та видова насиченість). 2)просторова структура “вертикальна зональність біоцинозу” - ярусність (розподіл видів рослин, тварин і мікроорганізмів в біоценозі). 3)функціональна або екологічна структра.

Консументи — це організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими консументами. Вони залежать від автотрофів, оскільки для живлення потребують багатих на енергію речовин, щоб із них будувати субстанцію свого тіла(зоомаса).

-консументи 1-го порядку - це рослиноїдні тварини, наприклад рослиноїдні комахи.

-консументи 2-го порядку – поїдають консументів 1-го порядку (хижаки), наприклад ящірки, жаби, комахоїдні птахи тощо.

-консументи 3-го порядку – можуть живитися консументами 2-го порядку. Часто ними є хижі звірі, птахи.

Продуценти — це організми, що створюють (продукують) органічну речовину з неорганічної (води, вуглекислого газу та мінеральних солей) за рахунок сонячної енергії в процесі фотосинтезу.

Редуценти — це це мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуцентів і консументів до простих сполук - води, вуглекислого газу, мінеральних солей, замикаючи таким чином колообіг речовин у біосфері; це – мікроорганізми (бактерії та гриби), які є гетеротрофнимидеструкторами. Їхню діяльність підтримують в екосистемі багато маленьких безхребетних тварин (рівноногі ракоподібні, кліщі, личинки комах).

Екологічна ніша — це термін в екології, що описує взаємовідносини виду або популяції з екосистемою, та їхнє в ній розташування. Більш лаконічним визначенням поняття може бути формулювання «спосіб життя організму». Екологічна ніша (як поняття) описує також як організм, популяція або вид відповідають на особливості розподілу ресурсів та/або конкурентів (тобто, скажімо, збільшуючи свою чисельність при надлишку ресурсів та відносно малій кількості хижаків, паразитів та патогенних факторів) та як ці суб'єкти, в свою чергу, впливають на аналогічні фактори (тобто, обмежують життєві ресурси для інших організмів, виступають в ролі харчового ресурсу для хижаків, і хижаком — для інших видів).

Біотоп — це ділянка поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (ґрунтом, мікрокліматом тощо). Біотоп є основною екологічною одиницею класифікації ділянок земної поверхні за ступенем їх подібності. Зазвичай біотоп заселений певним угрупованням організмів (біоценозом). Разом із біоценозом біотоп складає біогеоценоз, себто є його неорганічною компонентою. У більш вузькому тлумаченні біотоп розглядають, як середовище існування комплексу тварин, що входять у біоценоз.

Приклади біотопу — ялинник, діброва, сіножать, скеля, печера, дно водойми, калюжа, болото тощо.

Біогеоценоз — це ділянка земної поверхні, що характеризується певними фізико-географічними умовами (характером мікроклімату, рельєфу, геологічної будови, ґрунту та водного режиму), разом з біоценозом (угрупованням рослинних і тваринних організмів).

Біогеоценоз є структурною частиною ландшафту. Біогеоценози можуть бути наземними і водяними. Всі компоненти біогеоценозу створюють єдиний історично сформований природний комплекс, що постійно змінюється внаслідок взаємодії компонентів біогеоценозу між собою, з атмосферою та іншими факторами середовища. Межі окремих біогеоценозів найчастіше визначаються рослинними угрупованнями — фітоценозами, які найкраще відображають зміни, що відбуваються в кожному конкретному природному комплексі. Є думка, що поняття біогеоценозу ідентичне поняттю біоценоз, а сам термін біогеоценоз зайвий, оскільки при визначенні біоценозу як певної сукупності організмів, так як і при визначенні біогеоценозу, беруться до уваги всі умови існування організмів, в т. ч. ґрунтовий і геологічний субстрат.

Екосистема — це головна функціональна одиниця в екології, єдиний природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем існування, у якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовин, енергією та інформацією.

Екосистема як така є складним та динамічним цілісним утворенням, що функціонує як екологічна одиниця. Частина екологів вважає, що екосистема є елементарною одиницею в екології: це структурно —функціональна рівноважна одиниця, що характеризується специфічними для неї потоками речовини та енергії між складовими частинами.

Розмір екосистеми може бути різним. Це може бути тропічний ліс Амазонської низовини, або окремий ставок, чи навіть домашній акваріум. Різні екосистеми зазвичай відокремлені географічними бар'єрами — пустелями, горами, океанами і т. ін., або є ізольованими іншим чином — так як річки або озера. З огляду на те, що ці межі ніколи не є абсолютно непроникними, екосистеми накладаються одна на одну. Таким чином, вся Земля може розглядатись як одна екосистема.

Трофічний ланцюг — це взаємовідносини між організмами під час переносу енергії їжі від її джерела (зеленої рослини) через ряд організмів (шляхом поїдання) на більш високі трофічні рівні.

Правило екологічної піраміди — це закономірність, яка говорить, що кожна з ланок ланцюга живлення може використати лише 5-15 % енергії харчів для побудови речовини свого тіла. Внаслідок неминучої втрати енергії кількість утворюваної органічної речовини в кожній наступній ланці зменшується. Таким чином, кожен ланцюг споживання містить, як правило, не більше 4-5 ланок, тому що внаслідок втрати енергії загальна біомаса кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша за попередню.

Екологічна піраміда буває трьох типів:

1) піраміда чисел - показує чисельність окремих організмів на кожному рівні, причому загальне число особин, що беруть участь у ланцюгах живлення, з кожною ланкою зменшується;

2) піраміда біомаси - кількісне співвідношення органічної речовини; при цьому сумарна маса рослин виявляється більшою, ніж біомаса всіх травоїдних організмів, маса яких, у свою чергу, перевищує масу всіх хижаків;

3) піраміда енергії (продукції) - кількість енергії в харчах кожного рівня, причому на кожному наступному трофічному рівні кількість біомаси, що утворюється за одиницю часу, більша, ніж на наступному.

Основа в пірамідах чисел і біомаси може бути менша, ніж наступні рівні (залежно від співвідношення розмірів продуцентів і консументів). Піраміда енергії завжди звужується до верху.

Усі три правила пірамід - продукції, біомаси і чисел - виражають у підсумку енергетичне відношення в екосистемах. Перші два правила виявляються в угрупованнях із певною трофічною структурою, останнє (піраміда продукції) має універсальний характер.