Реферат - Понятие биоценоза. Экологическое доминирование. Показатели видового разнообразия - файл n1.doc

Реферат - Понятие биоценоза. Экологическое доминирование. Показатели видового разнообразия
скачать (149.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc150kb.19.11.2012 15:47скачать

n1.doc



Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)
Реферат
По экологии

Тема: Понятие биоценоза. Экологическое доминирование. Показатели видового разнообразия.

Выполнил: студентка Черногородова Н.А.

Шифр: ЭУНз 07-14

Омск 2009

План


1.Вступление………………………………………………...3

2.Понятие биоценоза………………………………………..4

Определение биоценоза…………………………………...4

Биотоп………………………………………………............5

Биогенный круговорот веществ…………………………..5

Видовая структура биоценоза…………………………….7

Пространственная структура биоценоза……………........8

Отношения организмов в биоценозе………………........10

2. Экологическое доминирование…………………………11

Понятие доминирования…………………………………11

Определение доминирующих видов……………………12

Типология доминантов…………………………………..13

Классификация ценотипов……………………………....14

3. Показатели видового разнообразия…………………….16

Понятие видового разнообразия………………………...16

Индексы видового разнообразия…….………………….16

4.Вывод……………………………………………………..18

5. Литература……………………………………………….19
Вступление.
Видовой состав биоценозов есть результат длительной эволюции. Каждый вид адаптировался к своей экологической нише, характеризуемой определенными чертами (например, диапазоном температур, особенности пищи или интенсивность света), что позволяет разным видам размножаться и на одном и том же участке поддерживать численность своих популяций.
Обитая в экосистеме, виды взаимодействуют с окружающей средой (например, моллюски поглощают частицы пищи из воды, тростник получает элементы минерального питания их грунта с помощью корневой системы) и при этом выполняют определенные функции (повышают прозрачность воды, способствуя росту растений, предотвращают смыв отложений). В природе такие взаимодействия и, следовательно, вся система сбалансированы.
Утрата одного вида не проходит бесследно для других видов и даже может привести всю систему к дисбалансу. В результате такого дисбаланса, некоторые функции системы могут осуществляться намного хуже или даже прекратить осуществляться совсем. Любые виды, которые займут опустевшую нишу исчезнувшего вида, скорее всего не возьмут на себя выполнение всех его функций.
Когда виды исчезают из природы полностью, их функции в глобальной биосфере также утрачиваются навсегда.


Понятие биоценоза.
Определение биоценоза.

Живые организмы встречаются на Земле не в любых случайных сочетаниях, как независимые особи, а образуют закономерные комплексы (сообщества). Впервые на возможность выделения таких сообществ обратил внимание немецкий биолог Карл Август Мёбиус. В 1877 г. он предложил для обозначения комплекса живых организмов, постоянно встречающихся вместе, при наличии одинаковых условий существования, термин биоценоз (от греч. bios — жизнь и koinos — общий, делать что-либо общим).

Биоценоз — это исторически сложившаяся совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (участок суши или водоема) и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды. 

В состав биоценоза входят совокупность растений на определенной территории — фитоценоз (от греч. phyton — растение), совокупность животных, проживающих в пределах фитоценоза, — зооценоз (от греч. zoon — животное), микробоценоз — совокупность микроорганизмов, населяющих почву, и микоценоз (от греч. mykes — гриб) — совокупность грибов. Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и т.д.

По размеру биоценозы могут быть разными — от мелких (кочка на болоте, муравейник, подушки лишайников на стволах деревьев, небольшой пруд) до очень больших (биоценоз леса, луга, озера, болота, ковыльной степи).

Биоценозы чаще всего не имеют четких границ. В природе они переходят друг в друга постепенно, благодаря чему невозможно определить, где кончается один биоценоз и начинается другой. Например, биоценоз сухого леса постепенно переходит в биоценоз увлажненного луга, который сменяется болотом. Визуально мы можем отграничить лесной биоценоз от лугового и болотного, но сказать четко, где проходит линия границы, мы не в состоянии. В подавляющем большинстве случаев мы будем иметь дело со своеобразной переходной полосой различной ширины и длины, потому что жесткие, резкие границы в природе — редкое исключение. Такая переходная полоса (или зона) между смежными физиономически различимыми сообществами называется экотоном.

Биотоп

Каждый биоценоз развивается в пределах однородного пространства, которое характеризуется определенным сочетанием абиотических факторов, таких как количество приходящей солнечной радиации, температура, влажность, химический и механический состав почвы, ее кислотность, рельеф местности и др. Такое однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп. Это может быть какой-либо участок суши или водоема, берег моря или склон горы. Биотоп — это неорганическая среда, которая является необходимым условием существования биоценоза. Между биоценозом и биотопом существует тесное взаимодействие. Масштабы биоценозов могут быть различны — от сообществ подушек лишайников на стволах деревьев, моховых кочек на болоте или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов. Так, на суше можно выделить биоценоз суходольного (незаливаемого водой) луга, биоценоз сосняка-беломошника, биоценоз ковыльной степи, биоценоз пшеничного поля и т .д. В водной среде биоценозы обычно выделяют в соответствии с экологическими подразделениями водоемов — биоценоз прибрежных песчанистых или илистых грунтов, биоценоз приливной зоны моря, биоценоз крупных водных растений прибрежной зоны озера, биоценоз пресного водоема и т.д. В конкретный биоценоз включаются не только организмы, постоянно обитающие на определенной территории, но и те, которые оказывают существенное воздействие на его жизнь, хоть и обитают в других биоценозах. Например, многие насекомые размножаются в водоемах, где являются важным источником питания рыб и некоторых других животных. В молодом возрасте они входят в состав водного биоценоза, а во взрослом состоянии ведут наземный образ жизни, т.е. выступают как элементы сухопутных биоценозов. Зайцы могут питаться на лугу, а обитать в лесу. То же касается и многих видов лесных птиц, которые ищут себе пропитание не только в лесу, а и на прилегающих лугах или болотах.

Биогенный круговорот веществ в биоценозе.

По участию в биогенном круговороте веществ в Биоценозе различают три группы организмов:

1) Продуценты (производители) - автотрофные организмы, создающие органические вещества из неорганических; основные продуценты во всех Биоценозах - зелёные растения. Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ в Биоценозе.
Продуценты — организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических с использованием внешних Источников энергии. Так как продуценты сами производят органическое вещество, их называют автотрофами - самопитающимися, в отличие от всех остальных организмов, которые называют гетеротрофами — питаемыми другими. В соответствии с источниками энергии, используемыми для синтеза органического вещества, автотрофы подразделяются на фототрофов (использующих энергию Солнца) и кемотрофов (использующих энергию химических связей, высвобождающуюся в процессе окисления минеральных веществ). Основную массу фототрофов составляют зеленые растения, в клетках которых содержится хлорофилл и происходит процесс фотосинтеза. К этой категории также относятся цианобактерии и некоторые другие бактерии, проводящие фотосинтез не в хлорофилле, а в иных специализированных пигментах. К хемотрофам относятся только бактерии, окисляющие различные минеральные вещества (нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.). В природных сообществах продуценты играют важную роль: усваивая энергию Солнца или химических реакций и создавая органическое вещество, они как бы образуют запасы энергии, которая затем в виде пищи передается другим организмам.
2) Консументы (потребители) - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков (сверхпаразиты, суперпаразиты и т.п.), но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в Биоценоз, частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами.

Консументы (от лат. konsumo — потребляю) — организмы, не способные строить свои организмы из неорганических веществ и нуждающиеся в готовой органической пище. Это органическое вещество создается автотрофами. Пища используется консументами и как источник энергии, и как материал для построения их тела. К консументам относятся все животные от мельчайших примитивных до самых совершенных, включая человека. Есть консументы и среди растений: это паразитирующие на других растениях. Существуют также растения со смешанным типом питания, например, росянки. Среди консументов животных выделяют растительноядных животных (консументы первого порядка), мелких и крупных хищников (консументов второго, третьего порядка и др.). Роль консументов животных в сообществах определяется их подвижностью и относительно быстрой адаптацией, что способствует распространению жизни на планете. Кроме того, животные активно регулируют биомассу и рост растений. Консументы также подразделяют на сапрофагов (питающихся мертвыми растительными остатками), фитофагов (потребителей живых растений), зоофагов (нуждающихся в живой пище) и некрофагов (трупоядных животных). Кроме того, организмы, питающиеся мертвыми остатками растений и животных — детритом, дополнительно выделяют в группу детритофагов.

3) Редуценты (восстановители) - животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы - способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние.

Редуценты — организмы, использующие в качестве пищи органическое вещество и подвергающие его минерализации. Поэтому данная категория организмов также называется деструкторами, ибо они окончательно разрушают органические вещества до относительно простых неорганических соединений, используемых консументами в качестве пищи. Тем самым осуществляется возврат вещества в начало природной цепи питания. К редуцентам относятся многие виды бактерий и грибов, разлагающих в процессе метаболизма мертвое органическое вещество (трупы животных, гниющие растения, фекалии) до минеральных составляющих. Именно они (редуценты) завершают биологические циклы вещества в биосфере, возвращая в почву, воду и воздух биогены (СО2, минеральные соли, воду, сероводород, азот и др.), которые вновь могут быть использованы растениями. Таким образом поддерживается непрерывное течение жизни при ограниченном количестве, но многократном использовании биогенных элементов.

Видовая структура биоценоза.

Взаимосвязи организмов в Биоценозе многообразны. Кроме трофических связей, определяющих цепи питания, существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т.п.   Для Биоценоза характерно разделение на более мелкие подчинённые единицы - мероценозы, т.е. закономерно слагающиеся комплексы, зависящие от Биоценоза в целом. Биоценоз - диалектически развивающееся единство, меняющееся в результате деятельности входящих в него компонентов, вследствие чего происходят закономерные изменение и смена Биоценоза (сукцессии), которые могут приводить к восстановлению резко нарушенных Биоценозов. Различают насыщенные и ненасыщенные Биоценозы. В насыщенном Биоценозе все экологические ниши заняты и вселение нового вида невозможно без уничтожения или последующего вытеснения какого-либо компонента Биоценоза. Ненасыщенные Биоценозы характеризуются возможностью вселения в них новых видов без уничтожения других компонентов. Можно различать первичные Биоценозы, сложившиеся без воздействия человека (целинная степь, девственный лес), и вторичные, измененные деятельностью человека. Особую категорию представляют агробиоценозы, где комплексы основных компонентов Биоценоза сознательно регулируются человеком. Между первичными Биоценозом и агробиоценозами имеется вся гамма переходов.

Каждый биоценоз можно описать, основываясь на совокупности составляющих его видов. Видовое разнообразие различных биоценозов разное, что обусловлено их разным географическим положением. Установлено: оно уменьшается по направлению от тропиков в сторону высоких широт, что объясняется ухудшением условий жизни организмов. Например, во влажных тропических лесах Малайзии на 1 га леса можно насчитать до 200 видов древесных пород. Биоценоз соснового леса в условиях Беларуси может включать максимум до десяти видов деревьев на 1 га, а на севере таежной области на такой же площади присутствует 2—5 видов. Наиболее бедными биоценозами по набору видов являются альпийские и арктические пустыни, самыми богатыми — тропические леса.

Если какой-либо вид растения (или животного) количественно преобладает в сообществе (имеет большую биомассу, продуктивность или численность), то такой вид называется доминантным, или доминирующим. Доминантные виды есть в любом биоценозе. В дубраве это могучие дубы. Используя основную долю солнечной энергии и наращивая наибольшую биомассу, они затеняют почву, ослабляют движение воздуха и создают особые условия для жизни других обитателей леса. Однако кроме дубов в дубраве проживает большое количество других организмов. Например, дождевые черви, живущие здесь, улучшают физические и химические свойства почвы, пропуская через пищеварительную систему частицы отмерших растений и опавших листьев. Дуб и червь вносят свой особый вклад в жизнедеятельность биоценоза, однако роль дуба здесь определяющая, поскольку вся жизнь дубового леса обусловливается этой древесной породой и связанными с ней растениями. Поэтому именно дуб является доминирующим видом в таком лесу.

Пространственная структура биоценоза.

Виды распределяются в пространстве в соответствии с их потребностями и условиями местообитания. Такое распределение в пространстве видов, составляющих биоценоз, называется пространственной структурой биоценоза. Различают вертикальную и горизонтальную структуру биоценоза.

Вертикальная структура биоценоза образована отдельными его элементами, особыми слоями, которые называются ярусами. Ярус — совместно произрастающие группы видов растений, различающиеся по высоте и положению в биоценозе ассимилирующих органов (листья, стебли, подземные органы — клубни, корневища, луковицы и т.п.). Как правило, разные ярусы образованы разными жизненными формами (деревьями, кустарниками, кустарничками, травами, мхами). Наиболее четко ярусность выражена в лесных биоценозах. Так, первый ярус здесь обычно формируют самые большие деревья с высоко расположенной листвой, которая хорошо освещается солнцем. Неиспользованный свет может поглощаться деревьями поменьше, образующими второй, подпологовый ярус. Около 10 % солнечной радиации перехватывается ярусом подлеска, который образуют различные кустарники, и только от 1 до 5 % — растениями травяного покрова (травяно-кустарничковый ярус).

Напочвенный слой мхов и лишайников формирует мохово-лишайнико-вый ярус. Итак, схематично в лесном биоценозе выделяется 5 ярусов.

Подобно распределению растительности разные виды животных в биоценозах также занимают определенные уровни. В почве живут почвенные черви, микроорганизмы, землеройные животные. В листовом опаде, на поверхности почвы живут различные многоножки, жужелицы, клещи и другие мелкие животные. В верхнем пологе леса гнездятся птицы, причем одни могут питаться и гнездиться ниже верхнего яруса, другие — в кустарниках, а третьи — возле самой земли. Крупные млекопитающие обитают в нижних ярусах.

Ярусность наблюдается также в биоценозах океанов и морей. Разные виды планктона держатся на разной глубине, в зависимости от освещения, а разные виды рыб — в зависимости от того, где они находят себе пропитание.

Живые организмы распределены в пространстве неравномерно. Обычно они составляют группировки, что является приспособительным фактором в их жизни. Такие группировки организмов определяют горизонтальную структуру биоценоза.

Расчлененность в горизонтальном направлении — мозаичность — свойственна практически всем биоценозам. Примеров такого распределения можно привести множество. Огромными косяками передвигаются с места на место многие виды рыб. В большие стаи собираются водоплавающие и воробьиные птицы, готовящиеся к дальним перелетам. Североамериканские олени карибу в условиях тундры образуют огромные стада. В южноамериканских тропиках группы муравьев, вооруженные могучими челюстями и жалами, выстраиваются фронтом 20-метровой ширины и идут в атаку, истребляя всех, кто замешкался и не в силах спастись бегством.

Такие же примеры можно привести и для растений: пятнистое размещение особей клевера на лугу, пятна мхов и лишайников, скопление кустарничков брусники в сосновом лесу, обширные пятна кислицы в еловом лесу, земляничные поляны на светлых опушках.

Наличие мозаичности имеет важное значение для жизни сообщества. Мозаичность позволяет более полно использовать различные типы микроместообитаний. Особям, образующим группировки, свойственна высокая выживаемость, они наиболее эффективно используют пищевые ресурсы. Это ведет к увеличению численности и разнообразию видов в биоценозе, способствует его устойчивости и жизнеспособности.

Отношения организмов в биоценозах.

Особи разных видов существуют в биоценозах не изолированно; они вступают между собой в разнообразные прямые и косвенные отношения. Прямые отношения разделяют на четыре типа: трофические, топические, форические, фабрические.

Трофические отношения возникают тогда, когда один вид в биоценозе питается другим (либо мертвыми остатками особей этого вида, либо продуктами их жизнедеятельности). Божья коровка, питающаяся тлей, корова на лугу, поедающая сочную траву, волк, охотящийся на зайца, — это все примеры прямых трофических связей между видами.

Топические отношения характеризуют изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Ель, затеняя почву, вытесняет светолюбивые виды из-под своей кроны, ракообразные поселяются на коже китов, мхи и лишайники располагаются на коре деревьев. Все эти организмы связаны друг с другом топическими связями.

Форические отношения — участие одного вида в распространении другого. В этой роли обычно выступают животные, переносящие семена, споры, пыльцу растений. Так, обладающие цепляющимися шипами семена лопуха или череды могут захватываться шерстью крупных млекопитающих и переноситься на большие расстояния.

Фабрические отношения — тип связей, при которых особи одного вида используют для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки либо даже живых особей другого вида. Например, птицы строят гнезда из сухих веточек, травы, шерсти млекопитающих и т.п. Личинки ручейников для строительства своих домиков используют кусочки корыпесчинки, обломки раковин или же сами раковины с живыми моллюсками мелких видов.

Примером косвенных межвидовых отношений могут служить следующие. Насекомоядные птицы не питаются растениями, но поедают многих насекомых, которые кормятся листьями или опыляют цветки. Поедая насекомых-опылителей, птицы косвенным образом воздействуют на число производимых деревом плодов, т.е. на количество пищи, доступной животным, которые питаются плодами и проростками, на хищников и паразитов этих животных и т.д.

Из всех типов биотических отношений между видами в биоценозе наибольшее значение имеют топические и трофические связи, поскольку они удерживают друг возле друга организмы разных видов, объединяя их в достаточно стабильные сообщества разного масштаба.

Экологическое доминирование.

Понятие доминирования.

Доминантность, доминирование (от лат. dominari - господствовать) в экологии - сложившаяся в процессе биотоценогенеза способность некоторых видов занимать в биоценозе главенствующее положение и оказывать преобладающее влияние на образование в нем биоценоти-ческой среды.
Доминантность вида является функцией степени его участия в сообществе (масса органического вещества, численность особей, проективное покрытие, встречаемость и пр.) и устойчивости этого участия.

Не все организмы сообщества играют одинаково важную роль в определении его природы и функций. Из сотен или тысяч видов, входящих в состав какого-либо сообщества, обычно лишь относительно немногие виды или группы оказывают на него определенное воздействие, обусловленное их численностью, размерами, продукцией или другими параметрами... Сообщества, во всяком случае, основные, состоят из продуцентов, макроконсументов и микроконсументов. В пределах этих групп отдельные виды или группы видов, которые принимают значительное участие в регуляции энергетического обмена и оказывают существенное влияние на среду обитания других видов, известны как экологические доминанты... В общем, доминанты – это те виды, которые на своем трофическом уровне обладают наибольшей продуктивностью... Численность, биомасса и некоторые другие показатели применяются тогда, когда сравниваемые популяции имеют примерно одинаковые соотношения размера и метаболизма. Данные по численности приводят к преувеличению значения мелких организмов, а данные по биомассе – к преувеличению роли крупных организмов. Поток энергии – более подходящий показатель числа особей данного вида к общему числу особей всех видов, выраженное в процентах.

Это понятие нельзя выразить количественно. Оно означает влияние, оказываемое каким-либо видом в любом сообществе. Один какой-то вид может быть немногочисленным, но может оказывать при этом более сильное воздействие на сообщество, чем, скажем, другой более обильно представленный вид, но меньшего размера или не очень активный. Несколько крупных жвачных окажут на луг больше влияния, чем многочисленные насекомые фитофаги. Их-то и называют доминирующими видами. Доминирование часто выявляют в пределах какой-либо определенной систематической группы, а не всего животного мира. Следует отметить, наконец, что растительность, благодаря своему обилию является вообще группой, доминирующей над животными, за исключением некоторых биоценозов.

Доминирующие виды в большей степени приспособлены к условиям биотопа, причем эта адаптация – результат длительного исторического развития.

Методы определения доминирующих видов.
При выделении доминирующих видов опираются на разные показатели: численность, биомассу, продукцию проективное покрытие, встречаемость, причем часто учитывается несколько показателей. Разумеется, вид, доминирующий по одному показателю, может не быть таковым по другому. В.Д. Федоров выделил два аспекта этого термина – структурный и функциональный. В первом случае к доминирующим относят виды, имеющие наибольшую биомассу, численность, продукцию..., т.е. которых по какому-то показателю «больше», чем прочих видов сообщества. При втором подходе к доминирующим относят виды, наиболее сильно влияющие на другие виды сообщества; при этом сила влияния вида может быть не пропорциональна его биомассе или даже продукции. Например, часто для растений решающее значение имеет не сколько у них отчуждается фитомассы, а что отчуждается, поскольку растения особенно чувствительны к уничтожению их «точек роста».

Первый подход более привлекателен тогда, когда оценивается роль вида с точки зрения возможности использования его человеком. Например, доминирующий в уловах вид рыб – вид, которого выловлено наибольшее количество центнеров, доминирующие в очистном сооружении беспозвоночные – те, которые вносят наибольший вклад в очистку сточных вод. Второй подход характеризует вид с точки зрения интересов сообщества, поэтому в зависимости от цели исследования оба подхода имеют право на существование. Л.А. Ковальчук в каждом сообществе инфузорий выделял вид-доминант, имевший наиболее высокую численность, и вид-лидер с наибольшим энергобюджетом. При совпадении вида-доминанта с видом-лидером сообщество получало название «одноименного».

Доминант (в узком смысле) – вид, имеющий наибольшую величину показателя количественной представленности в изучаемом сообществе. Этим показателем может быть в зависимости от цели исследования численность, биомасса, продукция, проективное покрытие, встречаемость... или какая-то их комбинация.

Эдификатор – вид с наиболее сильно выраженной средообразующей способностью, т.е. производящей наибольшие измене-ния в среде. Эдификаторами могут быть, например, центральные организмы консорций, в водоеме – друзы моллюсков дрейссен, которые значительно изменяют условия на биотопе, гнилостные и десульфирующие бактерии, благодаря жизнедеятельности которых в воде накапливается сероводород, метанообразующие бактерии и т.п.

Детерминант – вид, оказывающий наибольшее влияние на другие виды сообщества. Сюда относятся и «ключевые виды» биоценозов, чье влияние значительно превосходит их долю в численности или биомассе всех организмов ценоза. Часто ключевые виды – хищники, занимающие высокое место в пищевой пирамиде и потребляющие организмы, которые без сдерживающего влияния хищника могли бы монополизировать пространство или пищевые ресурсы и вытеснить менее конкурентоспособные виды.

Разумеется, один и тот же вид может являться одновременно доминантом, детерминантом и эдификатором, но так бывает не всегда.
Иногда доминанты выделить трудно, нередко в растительных сообществах фитомасса примерно поровну распределяется между 5-10 основными строителями сообщества. В этом случае можно говорить о коллективном доминировании и выделять группы доминирования. К одной группе обычно относят растения одной жизненной формы и сходной экологии. В качестве доминантов могут быть выступать и таксоны надвидового ранга: например, в сухих травянистых степях часто доминируют саранчевые . В качестве единиц группового (коллективного) доминирования могут выступать любые биоценотические единицы: синузии, эргоцены, гильдии и т.п.

При характеристике роли вида по обилию используются шкала Крогеруса : доминанты – составляют более 5% общего количества особей, инфлюенты – от 2 до 5%, рецеденты – менее 2%.

При учете организмов методом выборочного обследования их численность (при прочих равных условиях) пропорциональна количеству собранных проб, т.е. обследованной площади, поэтому для выделения классов доминирования по численности может использоваться шкала Любарского, а для биомассы можно предложить аналогичную кубически трансформированную шкалу, поскольку биомасса равна численности, умноженной на средний вес особи.

Шкала доминирования по численности и биомассе

Балл

Границы классов по численности

Границы классов по биомассе

Название степени

доминирования

1

0 < N ? 4

0 < B ? 1

Малозначимый вид

2

4 < N ? 16

1 < B ? 6

Второстепенный

3

16 < N ? 36

6 < B ? 22

Cубдоминант

4

36 < N ? 64

22 < B ? 50

Доминант

5

64 < N ? 100

50 < B ? 100

Абсолютный доминант

Примечание. N – доля вида в общей численности, %; B – в общей биомассы, %.

Типология доминантов.
Одни виды встречаются в качестве доминантов часто, другие редко или вообще не встречаются. Характер доминирования, его устойчивость во времени и пространстве у разных видов неодинаковы, поэтому недостаточно просто установить факт доминирования. Возникает не-обходимость в разработке типологии доминантов. По способности быть доминантом организмы относятся к определенному ценотипу. Ценотип – это группы видовых популяций (популяционный ценотип) или видов (видовой ценотип), которые характеризуются сходной ролью (или потенциальной способностью играть определенную роль) и ценотиче-ской позицией в пределах биоценоза или региона. Х.Х. Трасс предложил набор признаков, наиболее существенных для выделения ценотипов:

1. Площадь, покрываемая особью доминирующего вида. Отсюда доминанты делятся на нано- , микро-, мезо-, макро- и мегадоминанты.

2. Величина создаваемого доминантами участка (заросли, группировки). Отсюда деление на нано-, микро-, мезо-, макро-, и мегагрегидные доминанты. Для животных это величина стада, стаи...

3. Различная сила влияния на другие компоненты ценоза и на биотоп, т.е. способность организмов быть эдификаторами и детерминантами. Эдификаторы делятся на гипер-, суб- и гипедификаторы.

4. Доминантный состав фитоценоза в целом. Ценозы делятся на монодоминантные, когда доминирует один вид, полидоминантные – несколько видов имеют сходные показатели доминирования и в этом случае называются содоминантами. Среди доминантов можно различать такие, которые всегда образуют чистые заросли – солодоминанты. Виды, образующие агрегации с двумя-тремя содоминантами называются кондоминантами, а виды, встречающееся совместно с многочисленными слабодоминирующими видами – миксодоминантами.

5. Встречаемость вида в роли доминанта. Облигатные доминанты – виды, которые встречаются всегда или преимущественно как доминанты. Часть ареала вида, в котором он является доминантом, называют «ареалом доминирования». Факультативные доминанты встречаются как в качестве доминантов, так и в качестве сопутствующих видов. Адвен-тивные доминанты (преваленты) – виды, доминирующие случайно, при особенно благоприятных для них условиях среды. Отсюда, например, вытекает метод выделения культур микроорганизмов на специфических питательных средах.

6. Сезонность доминантов. Консерводоминанты доминируют весь вегетационный период, темпоральдоминанты – в определенное время года.


Классификация ценотипов.
Наиболее известны следующие классификации ценотипов:

Браун-Бланке и Павийяр выделяли популяции строителей (эдификаторов), консерваторов (поддерживающих), консолидаторов (укрепляющих), нейтральных видов, дест-рукторов (разрушающих). И.К. Пачоский различал превалиды, компоненты и ингредиен-ты. Г.И. Поплавская и В.Н. Сукачев выделяли эдификаторы (популяции, способные быть строителями основных ярусов фитоценоза), соэдификаторы и ассектаторы (мало влияющие на среду фитоценоза). По роли в динамике сообщества эдификаторы подразделялись на аутохтонные и дегрессивные, по характеру взаимодействий ассектаторы и соэдификаторы могут быть эдификаторофилы и эдификаторофобы. С.Я. Соколов внутри каждой градации предыдущих авторов по тенденции поведения в сукцессионном процессе выделил прогрессивные, регрессивные и устойчивые популяции, а также автохтонные и антропо-генные виды. Е.М. Лавренко различал эдификаторы, превалиды, субпревалиды и ассекта-торы. Г.И. Дохман за основу классификации взял два показателя – обилие и проективное покрытие. Он выделял доминанты I порядка – высокое обилие и высокое покрытие, доминанты II порядка – высокое обилие при среднем покрытии, доминанты III порядка – высокое обилие при низком покрытии. А.Б. Уильямс различал первичные доминанты, вторичные доминанты, случайные доминанты и субдоминанты.

Клементс выделял: I. Климаксовые доминанты, включающие пердоминанты, эудо-минанты, кодоминанты и субдоминанты. II. Сериальные доминанты. III. Доминанты микрогруппировок, включающие доминулы, субдоминулы и эвдоминулы. IV. Второстепенные виды. Инфлюенты (влияющие виды) по степени влияния он подразделил на перфлюенты, эуфлюенты, субфлюенты и вефлюенты.
Наиболее просто получаемый показатель значимости вида в сообществе – его встречаемость. При этом различают абсолютную встречаемость – отношение количества проб, в которых обнаружен данный вид, к общему количеству проб, и относительную встречаемость – отношение абсолютной встречаемости к сумме встречаемостей всех видов биоценоза. На встречаемость оказывают большое влияние миграции организмов, в связи с чем К. Фридерикс ввел ряд терминов. Животных, которые в течение всей жизни обитают в одном биоценозе, он назвал гомоценными, а которые с известной правильностью меняют биоценозы – гетероценными (гетеротопными). Организмы, встречающиеся только на данном биотопе или находящиеся здесь всегда в большем числе, чем другие, он называл руководящими формами (это хорошие индикаторы биотопа). Растения, встречающиеся на каком-то участке чаще, чем на других, ботаники преферентами, а виды, которые встречаются не каждый год – случайными. Виды, которые хотя и встречаются постоянно на данном биотопе, но в меньшем количестве, чем на других биотопах, он назвал отступающими. Виды, приходящие в биотоп изредка, на-пример, за пищей, водой, ... называются посетителями. Наконец, заблудившиеся виды хотя и держатся в данном биотопе некоторое время, но не чувствуют себя здесь как дома.

Показатели видового разнообразия.

Понятие видового разнообразия.
Видовое разнообразие - многообразие (число) видов в биоценозе определенной экосистемы.

Поскольку внешняя среда служит для организма источником энергии и материала для построения собственного тела, а отходы метаболизма, уже не пригодные для использования, выводятся обратно в среду обитания, то любой организм или группа одинаковых организмов в процессе жизнедеятельности будут неизбежно изменять внешнюю среду, истощая ее ресурсы и перегружая отходами. В силу этого постоянство состава среды возможно лишь при наличии большого разнообразия организмов, населяющих общую территорию. Физиологическая разнокачественность организмов, т. е. способность использовать для своей жизнедеятельности различные источники энергии и химические субстраты, является необходимым условием жизни на Земле. Остановимся на самых общих особенностях обмена веществ и пищевой специализации основных категорий организмов, каждая из которых в свою очередь состоит из множества разнообразных групп, взаимно дополняющих друг друга так, что их совместная жизнедеятельность обеспечивает последовательное использование выделяемых в среду продуктов метаболизма и поддержание постоянства состава и свойств среды. В общем виде набор взаимодополняющих категорий представлен продуцентами, консументами и редуцентами.

Видовое разнообразие - это число видов в сообществе ((видовое богатство» или (плотность видов»), относительное число особей каждого вида, а также степень равномерности распределения. Доминантные виды могут оказывать определяющее влияние на сообщество за счет своих размеров, числа особей или их активности.

Видовое разнообразие – это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения видов:




Индексы видового разнообразия

Видовое (таксономическое) разнообразие того или иного сообщества является показателем его экологического состояния. Известно, что в благоприятных условиях формируются богатые по числу видов (таксонов) биоценозы, которые отличаются полидоминантностью (poli – много), то есть высокими показателями численности и биомассы могут характеризоваться сразу 5–6 и более видов. Пример благоприятных условий – большинство южных водоёмов, там одновременно или сменяя друг друга в течение года, доминируют несколько видов, или очень чистые речки, в которых численность и биомасса бентофауны могут быть невысоки, но равномерно распределены между видами.

В сообществах, обитающих в экстремальных условиях, как правило, снижается видовое (таксономическое) разнообразие, и они становятся монодоминантными, то есть высокую численность и биомассу имеет 1, в крайнем случае, 2 вида. Примерами экосистем, развивающихся в экстремальных условиях, могут служить экосистемы водоёмов в приполярных районах, где низкие температуры позволяют обитать лишь немногим видам; или сильно загрязнённые участки водоёма, где ограничивающим фактором служит не температура, а количество загрязняющего вещества. В таких условиях происходит изменение структуры донных сообществ, которое может быть выражено индексами видового разнообразия.

  1. Индекс Шеннона (H) широко используется для оценки видового разнообразия сообществ:


и


где ni и bi – общая численность и биомаса вида, N и B – общая численность и биомасса сообщества. Таким образом, и  – доля особей i–го вида в численности и биомассе сообщества. Для простоты расчёта индекса Шеннона используют вспомогательные таблицы. Достоинством индекса H является его комплексность, он учитывает количество видов (видовую плотность) и их выравненность. Мы имеем возможность дать оценку видового разнообразия каждого ценоза в отдельности.

  1. Индекс выравненности Бергера-Паркера (d) более прост для вычисления:



где N – общая численность сообщества, ni max – численность самого обильного вида. Увеличение индекса показывает увеличение разнообразия и снижение степени доминирования одного вида, то есть состояние сообщества улучшается.

Вывод.

Изучение Биоценоза важно для рационального освоения земель и водных пространств, т.к. только правильное понимание регулятивных процессов в Биоценозе позволяет человеку изымать часть продукции Биоценоза без его нарушения и уничтожения.

Должно быть совершенно ясно, что исчезновение видов сопровождается потерей функциональности экосистем, причем некоторые из таких утрачиваемых функций непосредственно и в существенной степени могут влиять на жизнь и здоровье человечества. Достаточно привести лишь два примера: сокращение стада промысловых рыб и эрозия почв.
К настоящему моменту ученые описали около 1,7 млн. таксонов живых организмов, но общее их число на планете оценивается в 5-30 млн., а некоторые ученые доводят эту цифру до 80 млн. и более.
Не говоря уже о полной инвентаризации всех видов живых организмов Земли, очень мало известно о каждого вида в жизни людей и об его экономическом потенциале. Поэтому необходимо предотвратить утрату видового разнообразия, чтобы избежать утраты возможностей, которые могли бы быть предоставлены человечеству в будущем каждым отдельным видом.
Литература

1. Кашкаров Д. Н., Основы экологии животных, 7 изд., Л., 1995;

2. Беклемишев В. Н., О классификации биоценологических (симфизиологических) связей, "Бюлл. Московского общества испытателей природы", 1951, т. 56, в. 5;

3. Гиляров М. С., Вид, популяция и биоценоз, "Зоологический журнал", 1954, т. 33, в. 4;

4. Арнольди К. В. и Л. В., О биоценозе, там же, 1963, т. 42, в. 2; Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 1993;

5. Основы лесной биогеоценологии, под ред. В. Н. Сукачева и Н. В. Дылиса, М., 1984;

6. Макфедьен Э., Экология животных, пер. с англ., М., 2005;

7. Одум Е., Экология, М., 1988.



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации